KR20040034832A - crank shaft pulley system of an engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진에서 발생되는 구동력에 의해 구동되는 워터펌프, 파워스티어링펌프, 알터네이터 및 에어컨펌프와 같은 피동장치들을 구동하는 크랭크샤프트 풀리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기한 바와 같은 피동장치들을 서펜타인벨트로 구동할 때 상기 서펜타인벨트의 정렬상태를 자동적으로 조절하도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a crankshaft pulley for driving driven devices such as a water pump, a power steering pump, an alternator, and an air conditioner pump driven by a driving force generated by an engine. The present invention relates to a technique for automatically adjusting the alignment of the serpentine belt when driven by an envelope.
도 1은 종래의 서펜타인벨트에 의해 구동되도록 된 일반적인 엔진의 피동계가 도시되어 있는 바, 엔진의 중앙하측에 크랭크샤프트 풀리(100)가 위치하고, 그 상측에 워터펌프풀리(102)가 있으며, 상기 워터펌프풀리(102)의 좌측에 상하로 알터네이터풀리(104)와 에어펌프풀리(106)가 배치되며, 상기 워터펌프풀리(102)의 우측에 상하로 에어컨펌프풀리(108)와 파워스티어링펌프풀리(110)가 배치되어 있고, 이들 모든 풀리가 하나의 서펜타인벨트(112)에 의해 상기 크랭크샤프트 풀리(100)로부터의 회전력을 전달 받도록 되어 있다.FIG. 1 shows a driving system of a general engine which is driven by a conventional serpentine belt, and a crankshaft pulley 100 is positioned below the center of the engine, and a water pump pulley 102 is located on the upper side thereof. The alternator pulley 104 and the air pump pulley 106 are disposed up and down on the left side of the water pump pulley 102, and the air conditioning pump pulley 108 and the power steering up and down on the right side of the water pump pulley 102. The pump pulley 110 is arranged, and all these pulleys are to receive the rotational force from the crankshaft pulley 100 by one serpentine belt 112.
참고적으로, 이하에서는 상기한 바와 같은 워터펌프, 알터네이터 및 파워스티어링펌프 등과 같이 엔진의 크랭크샤프트 풀리(100)로부터 동력을 전달 받는 장치들을 통칭하여 ‘보조기구류’라고 칭하기로 한다.For reference, hereinafter, devices receiving power from the crankshaft pulley 100 of the engine, such as the water pump, the alternator and the power steering pump as described above, will be collectively referred to as "auxiliary equipment."
도 2에는 상기한 바와 같은 보조기구류에 동력을 제공하는 크랭크샤프트 풀리(100)가 크랭크샤프트(114)에 설치된 상태가 도시되어 있는바, 크랭크샤프트 풀리(100)는 크랭크샤프트(114)에 타이밍벨트 스프로켓(116)과 함께 끼워져서 크랭크샤프트볼트(118)에 의해 견고하게 고정되어 있는 구조이다.2 shows a state in which a crankshaft pulley 100 is provided in the crankshaft 114 for providing power to the auxiliary apparatus as described above, the crankshaft pulley 100 is a timing belt on the crankshaft 114. The sprocket 116 is fitted together and is firmly fixed by the crankshaft bolt 118.
상기한 바와 같이 크랭크샤프트 풀리(100)가 크랭크샤프트(114)에 견고하게 고정된 상태에서 상기와 같은 보조기구류를 서펜타인벨트(112)를 통해 구동하기 위해서는, 크랭크샤프트 풀리(100)와 보조기구류의 풀리들이 정확하게 정렬상태를 이루고 있어야, 불필요한 소음이나 마찰이 발생하지 않고 원활한 동력의 전달이 가능한데, 이를 위해서는 보조기구류 및 서펜타인벨트의 정밀도를 높이고 생산공정 관리를 강화하여야만 한다.As described above, the crankshaft pulley 100 and the crankshaft pulley 100 and the auxiliary crankshaft pulley 100 in order to drive the above-mentioned aids in the state firmly fixed to the crankshaft 114, the auxiliary crankshaft pulley 100 The pulleys of the equipment must be aligned correctly, so that smooth power can be transmitted without unnecessary noise or friction. To this end, the precision of the auxiliary equipment and the serpentine belt must be improved and the production process management must be strengthened.
그러나, 상기한 바와 같은 장치들의 정밀도를 높이고 조립 정밀도를 까다롭게 요구하면, 지나치게 작업성이 저하되며 원가가 상승됨은 물론, 비록 엔진 제작시에는 정확한 조립상태를 가지고 있어도 엔진의 사용기간이 경과함에 따라 후발적으로 발생되는 크랭크샤프트 풀리와 보조기구류 풀리들의 미스얼라인먼트(misalignment)에 대해서는 적절한 대응책이 없는 실정이다.However, if the precision of the devices as described above and the demand for assembly precision is demanded, the workability is excessively reduced and the cost is increased. There is no proper countermeasure for misalignment of crankshaft pulleys and accessory pulleys.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 작동중에 크랭크샤프트 풀리와 보조기구류의 풀리들의 미스얼라인먼트 상태에 의해 서펜타인벨트에 스러스트포스(thrust force)가 발생되면 이를 이용하여 크랭크샤프트 풀리를 크랭크샤프트 상에서 그 축방향을 따라 능동적으로 이동될 수 있도록 함으로써, 크랭크샤프트 풀리와 보조기구류 풀리들의 미스얼라인먼트 상태를 자동적으로 해소하도록 하는 엔진의 크랭크샤프트 풀리 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, when the thrust force is generated in the serpentine belt due to the misalignment state of the crankshaft pulley and the pulleys of the auxiliary machinery during operation of the engine. To provide a crankshaft pulley system of the engine to automatically remove the misalignment state of the crankshaft pulley and accessory pulleys by allowing the crankshaft pulley to be actively moved along the axial direction on the crankshaft. There is this.
도 1은 종래에 서펜타인벨트를 채용한 일반적인 엔진의 보조기구류 구동시스템을 도시한 도면,1 is a view showing an auxiliary machinery driving system of a conventional engine employing a serpentine belt,
도 2는 종래 기술에 의한 크랭크샤프트 풀리의 설치구조를 도시한 도면,2 is a view showing the installation structure of the crankshaft pulley according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 엔진의 크랭크샤프트 풀리 시스템을 도시한 도면,Figure 3 shows a crankshaft pulley system of the engine according to the present invention,
도 4는 도 3의 요부를 상세히 도시한 확대도면이다.FIG. 4 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 3 in detail. FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
1; 크랭크샤프트 풀리3; 크랭크샤프트One; Crankshaft pulley 3; Crankshaft
5; 조정구간7; 크랭크샤프트볼트5; Adjustment section 7; Crankshaft Bolts
9; 어댑터블록11; 실린더9; Adapter block 11; cylinder
13; 밸브바디14; 고압실13; Valve body 14; High pressure room
15; 슬라이더16; 저압실15; Slider16; Low pressure chamber
17; 체크밸브19; 지지스프링17; Check valve 19; Support spring
21; 리크통로23; 오일공급통로21; Leak path 23; Oil supply passage
25; 오일배출통로27; 제1통로25; Oil discharge passage 27; The first passage
29; 제2통로29; Second passage
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 크랭크샤프트 풀리 시스템은 크랭크샤프트 풀리가 크랭크샤프트의 축방향을 따라 직선 이동할 수 있는 조정구간을 형성하면서 크랭크샤프트 풀리를 크랭크샤프트에 지지하는 크랭크샤프트볼트와;The crankshaft pulley system of the engine of the present invention for achieving the object as described above is a crankshaft bolt for supporting the crankshaft pulley to the crankshaft while forming an adjustment section in which the crankshaft pulley can move linearly along the crankshaft axis. Wow;
크랭크샤프트에 일체로 상기 크랭크샤프트 풀리에 인접하게 설치되는 어댑터블록과;An adapter block integrally mounted to the crankshaft and adjacent to the crankshaft pulley;
상기 어댑터블록과 상기 크랭크샤프트 풀리 사이에 설치되어 제공되는 유압으로 상기 크랭크샤프트 풀리의 축방향 이동 상태를 안정적으로 유지시키는 안정화수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of a stabilization means for stably maintaining the axial movement state of the crankshaft pulley by the hydraulic pressure provided provided between the adapter block and the crankshaft pulley.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 엔진의 크랭크샤프트 풀리 시스템을 도시한 것으로서, 먼저 도 3을 보면, 본 실시예는 크랭크샤프트 풀리(1)가 크랭크샤프트(3)의 축방향을 따라 직선 이동할 수 있는 조정구간(5)을 형성하면서 크랭크샤프트 풀리(1)를 크랭크샤프트(3)에 지지하는 크랭크샤프트볼트(7)와, 크랭크샤프트(3)에 일체로 상기 크랭크샤프트 풀리(1)에 인접하게 설치되는 어댑터블록(9)과, 상기 어댑터블록(9)과 상기 크랭크샤프트 풀리(1) 사이에 설치되어 제공되는 유압으로 상기 크랭크샤프트 풀리(1)의 축방향 이동 상태를 안정적으로 유지시키는 안정화수단으로 이루어져 있다.3 and 4 illustrate a crankshaft pulley system of an engine according to the present invention. First, referring to FIG. 3, in this embodiment, the crankshaft pulley 1 moves linearly along the axial direction of the crankshaft 3. Adjacent to the crankshaft pulley (1) integrally with the crankshaft pulley (1) and the crankshaft (3) to support the crankshaft pulley (1) to the crankshaft (3) while forming an adjustable section (5). Stabilization to stably maintain the axial movement state of the crankshaft pulley (1) by the hydraulic pressure provided installed between the adapter block (9) and the adapter block (9) and the crankshaft pulley (1) to be installed It consists of means.
즉, 상기 크랭크샤프트 풀리(1)가 서펜타인벨트에서 발생하는 스러스트포스에 의해 상기 조정구간(5) 내에서 이동하게 되면, 이 이동상태를 상기 안정화수단에 의해 적절히 지지하도록 함으로써, 크랭크샤프트 풀리(1)와 보조기구류의 풀리들 사이에 정렬상태가 자동적으로 조정되고, 그 조정상태가 가벼운 진동이나 외력에 대해서는 변경되지 않도록 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.That is, when the crankshaft pulley 1 is moved in the adjustment section 5 by thrust force generated in the serpentine belt, the crankshaft pulley is made to properly support this moving state by the stabilization means. The alignment state is automatically adjusted between (1) and the pulleys of the auxiliary equipment, and the adjustment state is to be stably supported so that it does not change against light vibration or external force.
여기서, 상기 안정화수단의 구성을 살펴보면, 상기 어댑터블록(9)에 압입되어 상기 제공되는 오일을 수용하는 실린더(11)를 형성하는 밸브바디(13)와, 상기 밸브바디(13)의 실린더(11)에 직선 슬라이딩 가능하게 삽입되고 일단이 크랭크샤프트 풀리(1)에 압입되며 오일을 배출할 수 있도록 된 슬라이더(15)와, 상기 슬라이더(15)와 밸브바디(13)의 사이에 설치되어 슬라이더(15)의 타단과 밸브바디(13) 사이에 고압실(14)을 형성하고 슬라이더(15)의 내부에 저압실(16)을 형성하는 체크밸브(17) 및 지지스프링(19)과, 상기 고압실(14)의 오일을 상기 저압실(16)로 리턴시킬 수 있도록 상기 슬라이더(15)와 밸브바디(13) 사이에 마련된 리크통로(21)로 구성되었다.Here, looking at the configuration of the stabilization means, the valve body 13 is pressed into the adapter block 9 to form a cylinder 11 for receiving the provided oil, and the cylinder 11 of the valve body 13 The slider 15 is inserted between the slider 15 and the valve body 13 so as to be linearly slidably inserted into one end thereof and pressed into the crankshaft pulley 1 to discharge oil. A check valve 17 and a support spring 19 for forming a high pressure chamber 14 between the other end of the valve 15 and the valve body 13 and a low pressure chamber 16 inside the slider 15, and the high pressure chamber 14; It consists of a leak passage 21 provided between the slider 15 and the valve body 13 to return the oil of the chamber 14 to the low pressure chamber 16.
상기 밸브바디(13)에 제공되는 오일은 엔진의 오일펌프로부터 크랭크샤프트(3)와 어댑터블록(9)을 경유하는 오일공급통로(23)를 통해 공급되며, 상기 슬라이더(15)에서 배출되는 오일은 상기 크랭크샤프트 풀리(1)와 크랭크샤프트(3)를 경유하는 오일배출통로(25)를 통해 배출되어 오일팬으로 보내지도록 되어 있다.The oil provided to the valve body 13 is supplied from the oil pump of the engine through an oil supply passage 23 via the crankshaft 3 and the adapter block 9, and the oil discharged from the slider 15. Is discharged through the oil discharge passage 25 via the crankshaft pulley (1) and the crankshaft (3) is to be sent to the oil pan.
한편, 상기 밸브바디(13)에는 상기 오일공급통로(23)로 공급된 오일이 슬라이더(15) 내부로 공급되도록 하는 제1통로(27)를 구비하고, 상기 슬라이더(15)에는 상기 제1통로(27)와 연통된 상태를 지속적으로 유지하는 제2통로(29)를 구비하고 있으며, 상기 리크통로(21)는 상기 슬라이더(15)의 외경과 상기 밸브바디의 실린더(11) 내경의 사이 치수 차이에 의해 발생되는 틈새를 말하는바, 이 틈새는 상기 서펜타인벨트가 작용하는 스러스트포스에 대해서 크랭크샤프트 풀리(1)를 어느 정도의 범위에서 직선 이동시키도록 할 것인가에 따라서 적절히 선정되어야 한다.On the other hand, the valve body 13 has a first passage 27 for supplying the oil supplied to the oil supply passage 23 into the slider 15, the slider 15 has the first passage And a second passage 29 which continuously maintains communication with the 27, wherein the leak passage 21 has a dimension between the outer diameter of the slider 15 and the inner diameter of the cylinder 11 of the valve body. The gap generated by the difference is to be appropriately selected depending on the extent to which the crankshaft pulley 1 is linearly moved with respect to the thrust force acting on the serpentine belt.
상기한 바와 같은 리크통로(21)는 상기 고압실(14)의 오일을 저압실(16)로 배출시킬 수 있도록 고압실(14)과 상기 제1통로(27)와 제2통로(29)의 연결부를 연결시키도록 되어 있다.As described above, the leak passage 21 may include the high pressure chamber 14 and the first passage 27 and the second passage 29 so as to discharge oil from the high pressure chamber 14 into the low pressure chamber 16. It is intended to connect the connection.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
크랭크샤프트 풀리(1)와 보조기구류의 풀리들 사이에서 미스얼라인먼트가 발생되면, 상기 크랭크샤프트 풀리(1)는 상기와 같은 미스얼라인먼트에 의해 서펜타인벨트에 발생되는 스러스트포스를 받아 상기 크랭크샤프트볼트(7)에 마련된 조정구간(5) 내에서 이동하게 된다.If a misalignment occurs between the crankshaft pulley 1 and the pulleys of the auxiliary machinery, the crankshaft pulley 1 receives the thrust force generated in the serpentine belt by the misalignment as described above and the crankshaft bolt It moves in the adjustment section 5 provided in (7).
이때, 상기 슬라이더(15)는 상기 크랭크샤프트 풀리(1)와 함께 이동하게 되며, 이에 의해 상기 고압실(16)의 부피는 확장되어 압력이 저하되는 바, 상기 오일공급통로(23)와 제1통로(27) 및 제2통로(29)를 통해 슬라이더 내의 저압실(16)을 거쳐 오일배출통로(25)로 순환하던 오일이 상기 체크밸브(17)가 개방됨에 따라 고압실(14)로 유입되어 슬라이더(15)의 양측에 작용하는 힘이 평형을 이루게 한다.At this time, the slider 15 is moved together with the crankshaft pulley 1, whereby the volume of the high-pressure chamber 16 is expanded to reduce the pressure, the oil supply passage 23 and the first The oil circulated through the low pressure chamber 16 in the slider through the passage 27 and the second passage 29 to the oil discharge passage 25 flows into the high pressure chamber 14 as the check valve 17 is opened. Thus, the forces acting on both sides of the slider 15 are balanced.
따라서, 상기한 바와 같이 슬라이더(15)의 양측에 작용하는 힘이 평형을 이루게 되면, 상기 크랭크샤프트 풀리(1)는 엔진의 가벼운 진동과 같이 크랭크샤프트 풀리(1)와 보조기구류 풀리들 사이의 미스얼라인먼트에 의해 발생되지 않은 작고 순간적인 외력에 대해서는 상기 슬라이더(15)의 지지를 받아 움직이지 않고 안정된 위치를 유지하게 된다.Therefore, as described above, when the forces acting on both sides of the slider 15 are in equilibrium, the crankshaft pulley 1 misses between the crankshaft pulley 1 and the auxiliary accessory pulleys, such as light vibration of the engine. The small instantaneous external force not generated by the alignment is supported by the slider 15 to maintain a stable position without moving.
반대로 크랭크샤프트 풀리(1)가 상기 어댑터블록(9)쪽으로 이동하도록 하는 서펜타인벨트의 스러스트포스를 받으면, 상기 크랭크샤프트 풀리(1)가 이동함과 동시에 상기 슬라이더(15)가 고압실(14)쪽으로 이동하게 되는바, 이때에는 상기 체크밸브(17)가 닫히고 고압실(14)의 오일은 서서히 상기 리크통로(21)를 통해서 저압실(16)로 빠져나가서 결국, 상기 슬라이더의 양측에는 동일한 힘이 작용하는 상태가 된다.On the contrary, when the crankshaft pulley 1 receives the thrust force of the serpentine belt for moving toward the adapter block 9, the crankshaft pulley 1 moves and the slider 15 moves to the high pressure chamber 14. In this case, the check valve 17 is closed and the oil in the high pressure chamber 14 gradually exits through the leak passage 21 to the low pressure chamber 16, and eventually the same on both sides of the slider. Force is in a state of action.
물론, 이와 같은 평형상태에서는 상기 오일공급통로(23)를 통해 공급되는 오일은 상기 저압실(16)을 거쳐 오일배출통로(25)를 통해 배출되는 순환만을 계속하게 된다.Of course, in this equilibrium state, the oil supplied through the oil supply passage 23 continues only the circulation discharged through the oil discharge passage 25 through the low pressure chamber 16.
따라서, 상기 크랭크샤프트 풀리(1)는 크랭크샤프트 풀리와 보조기구류 풀리들 사이의 미스얼라인먼트를 자동적으로 조정하고, 그 조정된 상태를 안정적으로 유지하면서, 크랭크샤프트(3)의 동력을 정숙하고 안정되게 보조기구류에 전달할 수 있게 된다.Therefore, the crankshaft pulley 1 adjusts the misalignment between the crankshaft pulley and the auxiliary apparatus pulleys automatically, while maintaining the adjusted state stably, while quietly and stably maintaining the power of the crankshaft 3. It can be delivered to the accessory.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 작동중에 크랭크샤프트 풀리와 보조기구류 풀리들의 미스얼라인먼트 상태에 의해 서펜타인벨트에 스러스트포스(thrust force)가 발생되면 이를 이용하여 크랭크샤프트 풀리를 크랭크샤프트 상에서 그 축방향을 따라 능동적으로 이동될 수 있도록 하고, 그 이동된 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 함으로써, 크랭크샤프트 풀리와 보조기구류 풀리들의 미스얼라인먼트 상태를 자동적으로 해소하도록 하여, 안정되고 정숙한 동력전달 상태를 구현한다.As described above, according to the present invention, when a thrust force is generated in the serpentine belt due to misalignment of the crankshaft pulley and the auxiliary pulley during operation of the engine, the crankshaft pulley is used on the crankshaft by using the thrust force. By being able to move actively along the axial direction and keeping the moved state stable, it automatically solves the misalignment state of the crankshaft pulley and the accessory pulley, so that the stable and quiet power transmission state Implement
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