KR20030030448A - 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템에 관한 것으로, 별도의 오토텐셔너를 사용하지 않고 풀리를 벨트의 장력 변화에 따라 가변시키면서 벨트의 장력을 최적으로 유지해 구동계의 설계 레이아웃시 발생되는 제약을 해소함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 동력을 전달하는 타이밍벨트(5)를 구동시키는 크랭크축에 구비된 크랭크풀리(1)가 크랭크축(C)에 고정된 고정풀리(10)와, 벨트(5)의 장력변화에 따라 고정풀리(10)로부터 슬라이딩 이동되면서 벨트(5)와의 접촉폭을 증감시키면서 벨트(5)의 장력을 조절하는 이동풀리(20)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

셀프장력조절 타이밍벨트 시스템{Self tension adjusting timing belt}

본 발명은 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벨트의 장력에 따라 풀리를 가변시켜 벨트의 장력을 최적으로 유지할 수 있도록 된 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 캠축은 크랭크 샤프트와 연동되도록 캠축구동장치를 구비하고 있으며, 이러한 캠축구동 방식에는 기어 구동식과 체인 구동식 및 벨트 구동식이 주로 사용되는데, 이중 벨트 구동식은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진에 설치된 각각의 크랭크·얼티네이터·워터펌프풀리(1,2,3)가 타이밍벨트(5)를 매개로 연결되어 구동되고, 상기 벨트(5)의 장력 유지를 위하여 스프링 장력을 갖는 레버 암에 아이들러가 회전 가능하게 설치된 오토텐셔너(4)가 상기 벨트(5)의 장력 변화에 따라 압력을 가하면서 회전함에 따라 벨트(5)의 장력을 유지시킴과 더불어 급작스런 거동에 따른 벨트 구동계의 진동을 감쇄시키게 된다.

그러나, 이와 같은 벨트(5)의 장력을 자동적으로 조절하여 항상 최적으로 유지하는 오토텐셔너(4)는 그 편리성에 비해 좁고 최적화 된 엔진부위의 구동계내에 장착해야 만 되므로 그 장착위치의 선정이 용이하지 않고 엔진 구동계의 설계시 레이아웃(Lay out)상에 많은 제약을 가져오는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 별도의 오토텐셔너를 사용하지 않고 풀리를 벨트의 장력 변화에 따라 가변시키면서 벨트의 장력을 최적으로 유지해 구동계의 설계 레이아웃시 발생되는 제약을 해소함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 동력을 전달하는 타이밍벨트를 구동시키는 크랭크축에 구비된 크랭크풀리가 크랭크축에 고정된 고정풀리와, 벨트의 장력변화에 따라 고정풀리로부터 슬라이딩 이동되면서 벨트와의 접촉폭을 증감시키면서 벨트의 장력을 조절하는 이동풀리로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 타이밍벨트 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따라 타이밍벨트 시스템의 셀프장력조절수단의 구성도

도 3은 도 2의 A-A 선 부분 단면도

도 4는 도 3의 측면도

도 5는 본 발명에 따른 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 크랭크풀리2 : 얼티네이터풀리

3 : 워터펌프풀리4 : 오토텐셔너

5 : 타이밍벨트10 : 고정풀리

11 : 고정허브11a,21a : 스플라인

12,22 : 안착홈20 : 이동풀리

21 : 이동허브30 : 제1탄성부재

40 : 제2탄성부재

C : 크랭크축

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 타이밍벨트 시스템의 셀프장력조절수단의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 엔진의 동력을 전달하는 타이밍벨트(5)를 구동시키는 크랭크축에 구비된 크랭크풀리(1)가 크랭크축(C)에 고정된 고정풀리(10)와, 벨트(5)의 장력변화에 따라 고정풀리(10)로부터 슬라이딩 이동되면서 벨트(5)와의 접촉폭을 증감시키면서 벨트(5)의 장력을 조절하는 이동풀리(20)로 이루어진다.

여기서, 상기 고정풀리(10)는 크랭크축(C)과 함께 회전되도록 고정허브(11)를 통해 고정됨과 더불어 안쪽으로 코일스프링인 제1탄성부재(30)가 수용되도록 안착홈(12)이 형성되는 한편, 상기 고정풀리(10)와 대향되면서 브이(V)자 단면형상의벨트(5)가 안착되도록 일정 간격을 두고 결합되는 이동풀리(20)는 상기 허브(11)에 이동허브(21)를 매개로 슬라이딩 이동되도록 결합되면서 상기 제1탄성부재(30)가 수용되는 안착홈(22)이 대향되도록 형성되어진다.

이때, 상기 허브(11,22)부위는 크랭크축(C)의 축방향으로 이동될 수 있도록 도 3에 도시된바와 같이 각각 스플라인(11a,21a)이 형성되어진다.

또한, 상기 풀리(10,20)의 안착홈(12,22)에 수용된 제1탄성부재(30)는 풀리(10,20)들을 서로 접근시키도록 지속적인 탄성력을 가하게 되는데, 이 제1탄성부재(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 대칭 되도록 90°간격으로 4곳에 구비되어짐은 물론이다.

한편, 상기 풀리(10,20)의 각 측면에는 풀리에 안착된 벨트(5)의 마찰면을 항상 최적으로 유지하도록 풀리(10,20)의 중심쪽으로 지속적으로 힘을 가하는 판 스프링 형상의 제2탄성부재(40)가 장착되어진다.

여기서, 상기 제2탄성부재(40)는 제1탄성부재(30)가 위치된 지점으로 구비되어져 지속적으로 가해지는 탄성력이 항상 풀리(10,20)의 중심쪽을 향하도록 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 원형을 이루도록 서로 연결되도록 배열되어진다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

이에 따라, 본 발명의 구동계는 도 5에 도시된 바와 같이 엔진의 구동력을 피스톤으로부터 전달받아 회전하는 크랭크축(C)에 설치된 크랭크풀리(1)와 차량의 배터리를 충진하는 얼티네이터풀리(2) 및 냉각시스템의 워터펌프풀리(3)등을 타이밍벨트(5)로 연결시킨 간단한 구조로 이루어지게 된다.

이와 같이 벨트(5)의 장력을 조절하기 위한 별도의 오토텐셔너(또는 아이들러)가 없는 본 발명은 엔진의 구동력을 피스톤으로부터 전달받아 회전하는 크랭크축(C)에 설치된 크랭크풀리(1)를 통해 얼티네이터·워터펌프풀리(2,3)등을 함께 회전시키는 타이밍벨트(5)의 장력이 변하게되면, 상기 크랭크축(C)에 결합된 풀리(1)의 이동풀리(20)부위가 고정풀리(10)를 따라 슬라이딩 이동되면서 벨트(5)의 안착 간격을 늘이거나 줄여 최적의 상태 즉, 벨트(5)와 풀리(1)의 마찰력을 최대로 유지하도록 조절하게 된다.

즉, 벨트(5)의 마모가 심해 벨트(5)와 풀리(1)사이의 간격이 넓어지면 도 3에 도시된 바와 같이, 고정풀리(10)와 이동풀리(20)사이에 구비된 제1탄성부재(30)가 이동풀리(20)를 고정풀리(10)쪽으로 당겨주게 되고, 이에 따라 상기 이동풀리(20)가 제1탄성부재(30)의 압축 탄성력에 의해 이동풀리(20)의 이동허브(21)에 형성된 스플라인(21a)이 고정풀리(10)의 고정허브(11)에 형성된 스플라인(11a)을 따라 이동되어 밸트(5)의 측면을 가압하게 된다.

이와 같이, 상기 벨트(5)의 마모 시 발생된 간격이 제1탄성부재(30)의 탄성력에 의해 이동풀리(20)가 이동되어 벨트(5)를 지속적으로 가압하면서 최적의 마찰력을 유지시켜주게 되므로 결국, 여러 요인으로 발생되는 벨트(5)의 장력변화가 모두 조절될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 풀리(1)를 이루는 고정풀리(10)와 이동풀리(20)에 각각 장착된 판스프링인 제2탄성부재(40)는 상기 풀리(10,20)의 중심을 변화시키지 않도록지속적으로 탄성력을 가하게 되므로 이에 따라 상기 벨트(5)의 마모나 위치 변화등에 따라 변화되는 직경피치(PIC, Pitch Circle Diameter)를 항상 최적으로 유지시킬 수 있게 함은 물론이다.

이와 같은 본 발명은 별도의 오일텐셔너를 이용하지 않고 벨트(5)의 구동력을 발생하는 크랭크풀리(1)를 가변시켜 벨트(5)의 장력이 서로 균형을 이룰 때까지 지속적으로 조절시키면서 유지시켜주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 동력을 전달하는 타이밍벨트를 구동시키는 크랭크축에 구비된 크랭크풀리가 서로 분리된 상태에서 슬라이딩 이동되면서 벨트와의 접촉폭을 증감시키게 되어, 별도의 오토텐셔너를 사용하지 않고 풀리를 벨트의 장력 변화에 따라 가변시키면서 벨트의 장력을 최적으로 유지해 구동계의 설계 레이아웃시 발생되는 제약을 해소 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (7)

1. 엔진의 동력을 전달하는 타이밀벨트(5)를 구동시키는 크랭크축에 구비된 크랭크풀리(1)가 크랭크축(C)에 고정된 고정풀리(10)와, 벨트(5)의 장력변화에 따라 고정풀리(10)로부터 슬라이딩 이동되면서 벨트(5)와의 접촉폭을 증감시키면서 벨트(5)의 장력을 조절하는 이동풀리(20)로 이루어진 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정풀리(10)는 크랭크축(C)과 함께 회전되도록 고정허브(11)를 통해 고정됨과 더불어 안쪽으로 제1탄성부재(30)가 수용되도록 안착홈(12)이 형성되는 한편, 상기 고정풀리(10)와 대향되면서 브이(V)자 단면형상의 벨트(5)가 안착되도록 일정 간격을 두고 결합되는 이동풀리(20)는 상기 허브(11)에 이동허브(21)를 매개로 슬라이딩 이동되도록 결합되면서 상기 제1탄성부재(30)가 수용되는 안착홈(22)이 대향되도록 형성되어진 것을 특징으로 하는 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 허브(11,22)부위는 크랭크축(C)의 축방향으로 이동될 수 있도록 각각 스플라인(11a,21a)이 형성되어진 것을 특징으로 하는 셀프장력조절타이밍벨트 시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 제1탄성부재(30)는 풀리(10,20)들을 서로 접근시키도록 지속적인 탄성력을 가하는 코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템.
5. 제 2항에 있어서, 한편, 상기 풀리(10,20)의 각 측면에는 그 중심쪽으로 지속적으로 힘을 가하는 제2탄성부재(40)가 장착되어진 것을 특징으로 하는 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제2탄성부재(40)는 판스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템.
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제1·2탄성부재(30,40)는 서로 대칭 되도록 90°간격으로 4곳에 구비되어진 것을 특징으로 하는 셀프장력조절 타이밍벨트 시스템.