KR20060072186A - 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 작동과 연동하여 벨트에 의해 구동이 이루어지는 피동장치들의 동력 전달계통에 있어 풀리 사이에서 발생할 수 있는 미스얼라인먼트를 자동으로 조절할 수 있도록 하는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치에 관한 것으로, 크랭크 풀리(120)는 크랭크 샤프트(110)의 축방향으로 슬라이딩 가능하게 체결되되, 일측 단부에는 제1탄성체(141)가 개재되어 크랭크 볼트(130)에 탄성 지지되며, 타측에는 제2탄성체(142)가 개재되어 상기 크랭크 샤프트(110)에 탄성 지지되어, 풀리 사이에서 발생할 수 있는 미스얼라인먼트를 자동으로 조절이 가능하므로, 불필요한 이음 발생을 방지하며 벨트의 내구성을 높일 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

풀리, 피동장치, 미스얼라인먼트, 탄성체, 오일, 오일챔버, 엔진 오일.

Description

벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치{Misalignment control device for a belt pulley}

도 1은 종래의 크랭크 풀리의 장착 구조를 보여주는 도면,

도 2는 본 발명의 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치의 구조를

보여주는 도면,

도 3은 도 2의 A-A 선의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 크랭크 샤프트 120 : 크랭크 풀리

130 : 크랭크 볼트 140 : 오일챔버

141 : 제1탄성체 142 : 제2탄성체

143 : 유로 150 : 실부재

160 : 릴리프밸브

본 발명은 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치에 관한 것으로, 특히 엔진의 작동과 연동하여 벨트에 의해 구동이 이루어지는 피동장치들의 동력 전달계통에 있어 풀리 사이에서 발생할 수 있는 미스얼라인먼트를 자동으로 조절할 수 있도록 하는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 발전기, 파워스티어링 펌프, 에어컨 펌프, 워터펌프 등(이하, 피동장치라 칭함)은 엔진의 구동력을 이용하여 구동이 이루어진다.

통상적으로 엔진의 크랭크 샤프트와 피동장치의 샤프트에는 각각 풀리가 설치되어 벨트로 풀리를 연결하여 엔진의 구동력을 피동장치로 전달한다.

도 1은 종래의 크랭크 풀리의 장착 구조를 보여주는 도면으로, 엔진 구동 시에 회전하는 크랭크 샤프트(10)에는 크랭크 풀리(20)가 삽입된 후에 크랭크 볼트(30)를 나사 체결하여 크랭크 샤프트에 크랭크 풀리를 고정한다.

도면부호 40은 피동장치에 고정되는 벨트 풀리이다.

크랭크 풀리(20)와 피동장치의 풀리(40) 사이에는 벨트(미도시)가 체결된다.

이와 같이 구성된 종래의 벨트 풀리를 이용한 동력 전달계통에 있어 벨트의 내구 수명은 벨트 자체의 물성 치에 의해서도 결정되지만 이외에도 크랭크 풀리와 피동장치의 풀리 사이의 평행도로 정의되는 미스얼라인먼트(misalignment) 량에 의해서도 결정된다.

도 1에는 크랭크 풀리(20)와 피동장치의 풀리(40) 사이의 미스얼라인먼트가 도면부호 D로 표시되어 있으며, 이러한 미스얼라인먼트 량이 과대할 경우에는 이음발생, 벨트의 마모량 증가로 인하여 벨트가 끊어지거나 구동 중에 벨트가 풀리에서 벗겨지는 문제점이 있다.

이와 같이 크랭크 풀리와 피동장치의 풀리 사이의 미스얼라인먼트에 영향을 주는 요소는 각 풀리간의 장착 위치 편차 등의 여러 요인들이 있으나, 이러한 풀리간의 공차는 부품의 가공 정밀도 등에 따라 일정한 수준의 공차는 항시 발생될 수 있으나 종래의 벨트를 이용한 엔진의 구동력 전달계통에서는 이러한 풀리간의 미스얼라인먼트를 보상할 수 있는 구조에 대하여 제공하지 못하고 있다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 엔진과 벨트로 체결되어 구동되는 피동장치의 동력 전달계통에 있어 풀리 사이에서 발생할 수 있는 미스얼라인먼트를 자동으로 조절할 수 있는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치는 크랭크 샤프트와, 피동장치의 풀리와 벨트로 연결되도록 크랭크 샤프트에 설치되는 크랭크 풀리와, 크랭크 샤프트의 단부에 나사 체결되어 크랭크 풀리를 고정하는 크랭크 볼트를 포함하는 동력 전달계통에 있어서, 상기 크랭크 풀리는 상기 크랭크 샤프트의 축방향으로 슬라이딩 가능하게 체결되되, 일측 단부에는 제1탄성체가 개재되어 상기 크랭크 볼트에 탄성 지지되며, 타측에는 제2탄성체가 개재되어 상기 크랭크 샤프트에 탄성 지지됨으로써 달성된다.

도 2는 본 발명의 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치의 구조를 보여주는 도면이며, 도 3은 도 2의 A-A 선의 단면도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치는 크랭크 샤프트(110)와, 피동장치의 풀리와 벨트로 연결되도록 크랭크 샤프트(110)에 설치되는 크랭크 풀리(120)와, 크랭크 샤프트(110)의 단부에 나사 체결되어 크랭크 풀리(120)를 고정하는 크랭크 볼트(130)를 포함하는 동력 전달계통에 있어서, 상기 크랭크 풀리(120)는 상기 크랭크 샤프트(110)의 축방향으로 슬라이딩 가능하게 체결되되, 일측 단부에는 제1탄성체(141)가 개재되어 상기 크랭크 볼트(130)에 탄성 지지되며, 타측에는 제2탄성체(142)가 개재되어 상기 크랭크 샤프트(110)에 탄성 지지되는 것을 기술상의 특징으로 한다.

도 3을 참고하면, 크랭크 샤프트(110)에는 키홈(111)이 형성되며 크랭크 풀 리(120)에는 키홈(111)과 대응되도록 돌기부(121)가 형성되어 크랭크 풀리(120)는 크랭크 샤프트(110)의 축방향으로 슬라이딩 가능하게 체결된다.

다시 도 2를 참고하면, 크랭크 풀리(120)와 크랭크 볼트(130) 사이에는 제1탄성체(141)가 개재되며, 크랭크 풀리(120)와 크랭크 샤프트(110) 사이에는 제2탄성체(142)가 개재되어, 크랭크 풀리(120)는 제1탄성체(141)와 제2탄성체(142)에 탄성 지지되어 크랭크 샤프트(110)의 축방향을 따라 수평 방향으로 슬라이딩된다.

크랭크 샤프트(110)와 크랭크 풀리(120) 사이의 체결 부위에는 수평 이송이 원활히 이루어질 수 있도록 윤활을 위한 주지의 오일이 구비되며, 오일이 외부로 누유되는 것을 방지하기 위하여 크랭크 샤프트(110)와 크랭크 풀리(120) 사이에는 실부재(150)가 적절히 구비된다.

실부재(150)의 형상과 위치는 오일이 외부로 누유되지 않는 범위 내에서 적절한 결정될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어 크랭크 샤프트(110)와 크랭크 풀리(120) 사이의 공간에는 오일이 충전될 수 있는 오일챔버(140)가 형성되며, 크랭크 샤프트(110) 내에는 오일챔버(140)에 일정 압력으로 오일을 공급할 수 있는 오일공급부와 연결되는 유로(143)가 형성된다.

바람직하게는 오일챔버(140) 내에 오일과 접촉하는 크랭크 풀리 면(122)은 상기 크랭크 샤프트(110)의 축방향과 수직하게 형성되어, 크랭크 풀리(120)가 수평 이송 시에 오일챔버(140) 내에 충전된 오일에 의해 완충작용이 이루어질 수 있도록 한다.

오일공급부는 유로(143)와 연결되며, 오일공급부를 통해 오일챔버(140)로 공급된 오일은 크랭크 풀리 면(122)에 일정한 오일압력을 작용한다.

오일공급부는 오일을 압송하기 위한 오일펌프일 수 있으며, 바람직하게는 엔진 내에 구비된 오일펌프가 이용될 수가 있다.

즉, 엔진 내부의 주요 운동부품들의 윤활 및 냉각을 위하여 엔진 내부를 순환하는 오일 순환계통을 유로(143)와 연결하여 오일챔버(140) 내에 오일이 일정 압력으로 공급될 수 있다.

바람직하게는 오일챔버(140) 내에 오일 압력이 일정 압력을 유지할 수 있도록 릴리프밸브(160)가 추가로 유로(143) 상에 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치의 작동예를 살펴보면 다음과 같다.

크랭크 풀리(120)와 피동장치의 풀리 사이에 미스얼라인먼트에 의하여 크랭크 풀리(120)에 추력이 발생하게 되면, 크랭크 풀리(120)의 양측을 각각 탄성 지지하는 제1탄성체(141)와 제2탄성체(142)는 크랭크 풀리(120)에 작용하는 추력 만큼 압축 또는 팽창되면서 크랭크 풀리(120)에 작용하는 알짜힘이 '영'이 되도록 크랭크 풀리(120)는 크랭크 샤프트(110)의 축방향을 따라 전후로 이동하면서 회전이 이루어진다.

한편, 오일챔버(140) 내에 오일이 충전되며, 이 오일챔버(140) 내에 오일이 오일공급부를 통해 일정 압력으로 공급되는 경우에도 크랭크 풀리(120)에 작용하는 추력 만큼 제1탄성체(141)와 제2탄성체(142)가 압축 또는 팽창되면서 크랭크 풀리(120)는 알짜힘이 '0'이 되도록 크랭크 샤프트(110)를 따라 수평 이동이 이루어진다.

이때, 크랭크 풀리(120)에 작용하는 힘은 제1탄성체(141) 및 제2탄성체(142)의 탄성력과 함께 오일공급부에서 압송된 오일에 의한 크랭크 풀리 면(122)의 오일압력도 작용한다.

또한, 오일챔버(140) 내에 충전된 오일은 크랭크 풀리(120)가 크랭크 샤프트(110)를 따라 수평 이동시에 오일 점성에 의한 댐핑력을 작용하므로, 제1탄성체 또는 제2탄성체의 탄성력에 의해 발생할 수 있는 크랭크 풀리의 진동을 감쇠할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치는 엔진과 벨트로 체결되어 구동되는 피동장치의 동력 전달계통에 있어 풀리 사이에서 발생할 수 있는 미스얼라인먼트를 자동으로 조절이 가능하므로, 불필요한 이음 발생을 방지하며 벨트의 내구성을 높일 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 크랭크 샤프트와, 피동장치의 풀리와 벨트로 연결되도록 크랭크 샤프트에 설치되는 크랭크 풀리와, 크랭크 샤프트의 단부에 나사 체결되어 크랭크 풀리를 고정하는 크랭크 볼트를 포함하는 동력 전달계통에 있어서,

   상기 크랭크 풀리는 상기 크랭크 샤프트의 축방향으로 슬라이딩 가능하게 체결되되, 일측 단부에는 제1탄성체가 개재되어 상기 크랭크 볼트에 탄성 지지되며, 타측에는 제2탄성체가 개재되어 상기 크랭크 샤프트에 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 크랭크 풀리와 상기 크랭크 샤프트 사이의 공간에는 실부재에 의해 기밀이 유지되어 오일이 충전될 수 있는 오일챔버가 형성되며, 상기 크랭크 샤프트 내에는 상기 오일챔버에 일정 압력으로 오일을 공급할 수 있는 오일공급부와 연결되는 유로가 형성되되, 상기 오일챔버 내에 오일과 접촉하는 상기 크랭크 풀리 면은 상기 크랭크 샤프트의 축방향과 수직한 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 오일공급부는 엔진 내에 오일을 압송하기 위한 오일펌프인 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 유로에는 오일 압력을 일정하기 유지하기 위한 릴리프밸브가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 미스얼라인먼트 조절장치.

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