KR20010066517A - 디젤 엔진용 알터네이터 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풀리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디젤 엔진에 장착되는 알터네이터에서 저속 회전 영역에서의 토크 변동에 따른 알터네이터 및 벨트의 파손을 방지할 수 있는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리에 관한 것으로서, 디젤 엔진의 저속 영역에서 토르크의 불안정으로 인한 알터네이터 벨트의 끊어짐을 방지할 수 있는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 알터네이터(51)의 회전축(53)이 끼워져 고정되는 인너 풀리(1)와, 상기한 인너 풀리(1)와 탄성 수단으로 연결되어 토르크 변동을 흡수함과 아울러 인너 풀리(1)와 연동 회전하며 크랭크 축으로 회전되는 벨트(50)가 감겨있는 아우터 풀리(2)로 구성함을 특징으로 한다.

Description

디젤 엔진용 알터네이터 풀리{ALTERNATOR PULLEY FOR DIESEL ENGINE}

본 발명은 풀리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디젤 엔진에 장착되는 알터네이터에서 저속 회전 영역에서의 토크 변동에 따른 알터네이터 및 벨트의 파손을 방지할 수 있는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 장착되는 엔진에는 배터리를 충전시키거나 주행중 전장 부품에 전류를 공급하기 위한 알터네이터가 설치되어 있게 된다.

상기한 알터네이터는 통상 엔진의 크랭크축 풀리에 벨트로 연결되어 연동 회전하게 되고, 상기한 벨트에 의해 회전하면서 배터리 및 전장 부품으로 전류를 공급하게 되는 것이다.

도3은 트럭등과 같은 대형차에 장착되는 디젤 엔진을 도시하고 있는 바, 상기한 디젤 엔진에서도 크랭크 축 풀리(미 도시)에 벨트(50)로 알터네이터(51)가 연결되어 연동 회전하게 설치되어 있다.

상기한 알터네이터(51)에는 상기한 벨트(50)가 결합되도록 풀리(52)가 설치되어 있는 바, 이는 도4에 도시된 바와 같이 알터네이터(51)의 회전자(R)에서 연장된 회전축(53)에 고정되어 있고, 상기한 풀리(52)에 벨트(50)가 감겨 있는 상태가 된다.

즉, 엔진이 시동되면 상기한 크랭크 축이 소정 회전 속도로 회전하게 되고, 상기한 크랭크 축 풀리에 벨트(50)로 연결되어 있는 알터네이터(51)가 회전되면서, 발전을 하게 됨과 아울러 배터리 및 전장 부품에 전류를 공급하게 되는 것이다.

물론, 상기한 알터네이터(51)는 발전을 하는 부품인 바, 회전 관성이 크기 때문에 이를 회전시키기 위해서는 벨트(50)를 통해 전달되는 힘이 비교적 커야 한다.

그러나, 상기한 바와 같이 디젤 엔진에 장착되는 알터네이터의 풀리를 회전축에 직결 상태로 하면, 상기한 디젤 엔진의 특성상 저속 운전 영역에서는 토르크가 매우 불안정하기 때문에, 상기한 알터네이터 풀리와 벨트 사이에 슬립이 발생됨과 아울러 상기한 슬립시의 마찰에 의해 벨트가 끊어지는 문제점이 있다.

즉, 상기한 알터네이터는 회전 시 회전자의 관성이 매우 크기 때문에, 상기한 토르크의 불안정 시 벨트가 반복적으로 마모되면서, 알터네이터의 관성을 이기지 못하게 되고, 이로 인해 벨트가 끊어지게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디젤 엔진의 저속 영역에서 토르크의 불안정으로 인한 알터네이터 벨트의 끊어짐을 방지할 수 있는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 알터네이터의 회전축이 끼워져 고정되는 인너 풀리와, 상기한 인너 풀리와 탄성 수단으로 연결되어 토르크 변동을 흡수함과 아울러 인너 풀리와 연동 회전하며 크랭크 축으로 회전되는 벨트가 감겨있는 아우터 풀리로 구성함을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 디젤 엔진용 알터네이터 풀리를 도시한 정면도,

도2는 도1의 분해 사시도,

도3은 일반적인 디젤 엔진에서 알터네이터가 설치된 상태를 도시한 사시도,

도4는 도3에서 풀리와 벨트의 밀착 상태를 도시한 부분 확대 단면도.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 인너 풀리 2: 아우터 풀리

3: 제1플랜지 4: 제2플랜지

5: 스프링 6: 끼움부

7: 끼움 돌기 8: 방진 고무

50: 벨트 51: 알터네이터

도1과 도2는 본 발명에 따른 디젤 엔진용 알터네이터 풀리를 도시한 정면도와 분해 사시도로서, 알터네이터(51)의 회전축(53)이 끼워져 고정되는 인너 풀리(1)와, 상기한 인너 풀리(1)와 탄성 수단으로 연결되어 토르크 변동을 흡수함과 아울러 소정 탄성 유격을 갖고 인너 풀리(1)와 연동 회전하며 벨트(50)가 감겨있는 아우터 풀리(2)로 구성되어 있다.

즉, 상기한 아우터 풀리(2)가 벨트(50)에 의해 회전하게 되면, 상기한 탄성 수단을 통해 회전력이 전달되면서 인너 풀리(1)가 회전하게 되고, 이에 따라 알터네이터(51)가 구동되는 바, 상기한 벨트(50)에서의 동력 전달 시 토르크의 변동이 심하게 발생되면 상기한 탄성 수단이 토르크 변동분을 흡수한 상태에서 인너 풀리(1)에 동력을 전달하게 됨으로써, 벨트(50)와 아우터 풀리(2) 사이에 슬립이 발생되지 않는 것이다.

상기한 탄성 수단은 인너 풀리(1)의 외주에 다수 형성된 제1플랜지(3)와, 상기한 아우터 풀리(2)의 내주변에 다수 형성된 제2플랜지(4)와, 상기한 제1, 2플랜지(3, 4)를 연결하여 인너, 아우터 풀리(1, 2)가 같이 회전하도록 탄성을 인가하는 다수의 스프링(5)으로 구성되어 있다.

특히, 상기한 인너, 아우터 풀리(1, 2)의 사이에는 인너, 아우터 풀리(1, 2)의 상대 위치를 결정하여 토르크 변동 시 회전 방향에 대한 토르크 변형분 흡수가 가장 효율적으로 되도록 위치 결정 수단이 설치되어 있다.

이는 아우터 풀리(2)의 내주면에 형성된 끼움부(6)와, 상기한 끼움부(6)에 삽입되도록 인너 풀리(1)에 형성된 끼움 돌기(7)와, 상기한 끼움 돌기(7)와 끼움부(6)의 사이에 개재된 방진 고무(8)로 구성되어 있다.

즉, 상기한 인너, 아우터 풀리(1, 2)의 회전 방향에 대해 스프링(5)이 미리 일정량 당겨져(예압 상태) 있는 상태가 되도록 함으로써, 상기한 인너, 아우터 풀리(1, 2) 사이의 회전 및 토르크 변동 흡수 효과가 최대가 되도록 하는 것이다.

또한, 상기한 방진 고무(8)의 경도를 차량 종류 및 엔진의 토르크에 따라 조절하면, 인너, 아우터 풀리(1, 2) 사이에서 보다 향상된 댐핑 효과를 얻을 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 작업자가 알터네이터(51)를 조립할 때 인너 풀리(1)를 회전축에 결합시킴과 아울러 도시되지 않은 키등으로 고정시키게 된다.

인너 풀리(1)가 고정되면 상기한 아우터 풀리(2)의 끼움부(6)에 방진 고무(8)를 삽입하고, 상기한 끼움 돌기(7)를 방진 고무(8)에 삽입하게 된다.

끼움 돌기(7)가 방진 고무(8)에 삽입되면 제1, 2플랜지(3, 4)가 약간 엇갈린 상태에서 인너, 아우터 풀리(1, 2)가 결합되는 바, 상기한 제1, 2플랜지(3, 4)를 스프링(5)으로 연결하게 된다.

인너, 아우터 풀리(1, 2)가 스프링(5)으로 연결되면, 상기한 인너, 아우터 풀리(1, 2)가 일정 장력으로 당겨지고 있는 상태되는 바, 상기한 바와 같이 알터네이터(51)가 결합된 차량 주행 시 상기한 크랭크축 풀리에 연결된 벨트(50)가 회전하게 된다.

벨트(50)가 회전하게 되면 이와 연결된 아우터 풀리(2)가 연동 회전하면서 아우터 풀리(2)와 스프링(5) 및 끼움부(6)와 끼움 돌기(7)로 연결된 인너 풀리(1)가 회전하게 되고, 인너 풀리(1)에 회전축(5)이 연결된 알터네이터(51)가 발전을 하게 된다.

이 상태에서 상기한 엔진이 저속 회전 영역이면, 디젤 엔진의 특성상 토르크의 변동이 매우 심하게 발생되는 바, 예를 들어 벨트(50)가 도1에서 시계 방향(화살표 방향)으로 회전하고 있는 상태에서 토르크 변동이 발생되면 벨트(50)의 회전 속도 차이가 발생됨으로써, 아우터 풀리(2)의 회전이 불균일하게 된다.

즉, 상기한 벨트(50) 회전 시 토르크가 일정할 때는 인너, 아우터 풀리(1, 2)가 같은 속도로 회전되다가, 토르크 불안정 시에는 아우터 풀리(2)는 회전 속도가 저하되고 인너 풀리(1)는 같은 속도로 회전하려는 관성이 발생되는 바, 인너 풀리(1)의 회전 속도가 아우터 풀리(2)에 비해 빠르게 된다.

인너 풀리(1)의 회전 속도가 아우터 풀리(2)에 비해 빠르게 되면, 상기한 끼움부(6)와 끼움 돌기(7) 사이에 개재된 방진 고무(8)가 압축되면서, 인너 풀리(1)와 아우터 풀리(2) 사이의 회전 속도차에 의한 충격을 흡수하게 된다.

즉, 토르크가 낮아지면 관성에 의해 상대적으로 인너 풀리(1)의 회전 속도가 더 빠르게 되는 바, 벨트(50)의 회전 속도와 동일한 아우터 풀리(2)의 회전 속도와 인너 풀리(1)의 회전 속도 차이를 방진 고무(8)가 흡수하게 되는 것이다.

물론, 상기한 방진 고무(8)가 압축될 때 인너 풀리(1)의 변위는 상기한 스프링(5)이 확장/수축되면서 흡수하게 된다.

상기한 바와 같이 방진 고무(8) 및 스프링(5)이 인너, 아우터 풀리(1, 2)의 회전 속도차를 흡수하게 되면, 실질적으로 벨트(50)의 토르크 불안정 시, 아우터 풀리(2)가 토르크 불안정 부분을 흡수하기 때문에 아우터 풀리(2)와 벨트(50) 사이의 마찰이 방지된다.

아우터 풀리(2)와 벨트(50) 사이의 슬립 및 마찰이 없게 되면, 상기한 벨트(50)의 마모가 방지됨으로써, 벨트(50)의 수명이 증대되고, 벨트(50) 마모에 따른 벨트 끊어짐을 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 알터네이터와 연결된 인너 풀리 및 벨트와 연결된 아우터풀리를 스프링 및 끼움부와 끼움 돌기로 연결함으로써, 디젤 엔진의 저속 영역에서 토르크가 불안정하게 될 때, 벨트와 아우터 풀리의 슬립 및 마찰을 방지하여 벨트 수명을 증대시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (4)

1. 알터네이터의 회전축이 끼워져 고정되는 인너 풀리와, 상기한 인너 풀리와 탄성 수단으로 연결되어 토르크 변동을 흡수함과 아울러 인너 풀리와 연동 회전하며 크랭크 축으로 회전되는 벨트가 감겨있는 아우터 풀리로 구성함을 특징으로 하는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 탄성 수단은 인너 풀리의 외주에 다수 형성된 제1플랜지와, 상기한 아우터 풀리의 내주변에 다수 형성된 제2플랜지와, 상기한 제1, 2플랜지를 연결하여 인너, 아우터 풀리가 같이 회전하도록 탄성을 인가하는 다수의 스프링으로 구성함을 특징으로 하는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리.
3. 제2항에 있어서,

   상기한 인너, 아우터 풀리의 사이에 설치됨과 아울러 인너, 아우터 풀리의 상대 위치를 결정함으로써 스프링에 예압을 주어 토르크 변동 시 회전 방향에 대한 토르크 변형분 흡수가 가장 효율적이 되도록 구성된 위치 결정 수단을 포함함을 특징으로 하는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리.
4. 제3항에 있어서,

   상기한 위치 결정 수단은 아우터 풀리의 내주면에 형성된 끼움부와, 상기한 끼움부에 삽입되도록 인너 풀리에 형성된 끼움 돌기와, 상기한 끼움 돌기와 끼움부의 사이에 개재된 방진 고무로 구성함을 특징으로 하는 디젤 엔진용 알터네이터 풀리.