KR20190027595A - 차량용 텐셔너 장착구조 - Google Patents

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Abstract

차량용 텐셔너 장착구조가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조는 실린더블록에 구비된 크랭크샤프트에 장착되는 댐퍼풀리와 제1 벨트를 통해 연결되는 워터펌프, 및 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)와, 상기 댐퍼풀리와 제2 벨트를 통해 연결되는 에어컨 컴프레서를 포함하는 엔진에서 상기 제1 벨트의 장력을 조절하기 위해 장착되는 것으로, 상기 워터펌프와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 장착되는 제1 텐셔너; 및 상기 댐퍼풀리와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 엔진에 장착된 체인 커버에 장착되는 제2 텐셔너를 포함한다.

Description

차량용 텐셔너 장착구조{TENSIONER MOUNTING STRUCTURE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 텐셔너 장착구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)가 적용된 하이브리드 차량에서 엔진에 장착되는 보기류(accessory elements)의 레이아웃을 최적화시키도록 장착되는 차량용 텐셔너 장착구조에 관한 것이다.
일반적으로 캠샤프트, 알터네이터, 파워스티어링 펌프(Power Steering Pump), 에어컨 컴프레서(Air Conditioner Compressor) 등의 보기류는 엔진에 장착되며, 벨트에 의해 엔진의 크랭크샤프트에 연결된다. 따라서, 크랭크샤프트의 동력이 벨트의 마찰력에 의하여 상기 보기류에 전달된다.
최근 하이브리드 차량에서는 시동, 또는 낮은 엔진 회전수, 또는 엔진의 작동 정지구간에서의 구동을 위하여 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)가 적용되고 있다.
이에 따라, 하이브리드 차량의 엔진에는 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기가 보기류와 함께 장착되며, 크랭크샤프트와 보기류에 벨트를 통해 연결된다.
여기서, 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기는 그 부하가 커서 벨트의 슬립이 발생할 가능성이 크고, 운행조건에 따라 벨트의 장력을 조절할 필요성이 있다.
벨트의 장력이 너무 센 경우에는 벨트의 마찰력이 증가하여 마찰 손실이 커지게 되며, 벨트의 장력이 너무 작으면 벨트의 슬립이 발생하여 동력 전달 효율이 떨어지게 된다.
이에 따라, 엔진에는 벨트의 장력 조절을 위한 텐셔너가 벨트와 접촉되도록 장착된다.
그러나 상기와 같은 종래의 텐셔너 장착구조에서는 텐셔너의 작동범위 내에서 각 구성요소들과 간섭을 피해 엔진에 텐셔너를 장착해야만 하는 바, 각 보기류의 배치 레이아웃에 제약이 발생되며, 이로 인해, 엔진의 전체크기가 증가하여 컴팩트한 구성이 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 텐셔너 장착구조에서는 각 보기류와의 간섭을 회피하면서 텐셔너를 작동시키기 위해 텐셔너 암의 길이를 충분히 확보하기가 어렵고, 이로 인해, 텐셔너의 내구력 및 벨트 추종성(conformability)이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)가 적용된 하이브리드 차량에서 엔진에 장착되는 보기류(accessory elements)의 레이아웃을 최적화시키도록 장착되는 차량용 텐셔너 장착구조를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조는 실린더블록에 구비된 크랭크샤프트에 장착되는 댐퍼풀리와 제1 벨트를 통해 연결되는 워터펌프, 및 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)와, 상기 댐퍼풀리와 제2 벨트를 통해 연결되는 에어컨 컴프레서를 포함하는 엔진에서 상기 제1 벨트의 장력을 조절하기 위해 장착되는 것으로, 상기 워터펌프와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 장착되는 제1 텐셔너; 및 상기 댐퍼풀리와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 엔진에 장착된 체인 커버에 장착되는 제2 텐셔너를 포함할 수 있다.
상기 제1 텐셔너는 일단이 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 힌지 연결되는 제1 텐셔너 암; 및 상기 제1 텐셔너 암의 타단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 엔진의 높이방향을 기준으로 상부에서 상기 제1 벨트에 선택적으로 접촉되는 제1 풀리를 포함할 수 있다.
상기 제1 텐셔너 암은 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 장착된 회전 중심으로부터 상기 제1 풀리의 장착 점까지의 길이(D)가 약 80mm 일 수 있다.
상기 제2 텐셔너는 상기 댐퍼풀리에 대응하여 상기 엔진의 하부에서 상기 체인 커버에 일단이 회전 가능하게 장착되는 제2 텐셔너 암; 상기 제2 텐셔너 암의 타단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 엔진의 높이방향을 기준으로 하부에서 상기 제1 벨트에 선택적으로 접촉되는 제2 풀리; 및 상기 제2 텐셔너 암의 하부 일측에 일단이 힌지 연결되고, 타단은 상기 워터펌프와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 체인 커버에 힌지 연결되며, 상기 제2 텐셔너 암을 선택적으로 작동시키는 유압장치를 포함할 수 있다.
상기 제2 텐셔너 암과 상기 유압장치는 11자 형상으로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 워터펌프는 상기 댐퍼풀리의 상부 일측에서 상기 엔진에 장착될 수 있다.
상기 마일드 하이브리드 시동 발전기는 상기 엔진의 폭 방향을 기준으로 상기 워터펌프로부터 이격되며, 상기 엔진의 상부에서 상기 체인 커버에 장착될 수 있다.
상기 에어컨 컴프레서는 상기 엔진의 폭 방향을 기준으로, 상기 댐퍼풀리로부터 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 반대방향으로 이격된 위치에서 상기 엔진의 하부에 장착될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조에 의하면, 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)가 적용된 하이브리드 차량에서 엔진에 장착되는 보기류(accessory elements)의 레이아웃을 최적화시키도록 장착됨으로써, 보기류가 장착된 엔진의 전체크기를 축소하고, 보기류의 컴팩트한 구성을 도모할 수 있다.
또한, 제1 텐셔너 암의 길이를 충분히 확보함으로써, 제1 텐셔너의 내구력 및 벨트 추종성(conformability)을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 텐셔너에서 제2 텐셔너 암과 유압장치를 11자 구조(평행 구조)로 배치함으로써, 제2 텐셔너의 장착공간과 작동공간 확보에 유리하고, 드라이브 샤프트와 같은 타 부품과의 간섭을 미연에 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조의 구성도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 3은 도 1의 B 부분에 대한 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조의 구성도이고, 도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이며, 도 3은 도 1의 B 부분에 대한 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조가 적용되는 엔진(10)은 실린더블록(미도시)에 구비된 크랭크샤프트(12)에 장착되는 댐퍼풀리(14)와, 제1 벨트(19)를 통해 연결되는 워터펌프(16), 및 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator : 18)를 포함한다.
여기서, 상기 워터펌프(16)는 상기 댐퍼풀리(14)의 상부 일측에서 상기 엔진(10)에 장착된다.
상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)는 상기 엔진(10)의 폭 방향을 기준으로 상기 워터펌프(16)로부터 이격되며, 상기 엔진(10)의 상부에서 체인 커버(11)에 장착될 수 있다.
즉, 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)는 상기 댐퍼풀리(14)를 중심으로 상기 엔진(10)의 상부 일측에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)는 상기 워터펌프(16)로부터 차량의 폭 방향으로 우측으로 이격된 위치에서 상기 체인 커버(11)에 장착된다.
이에 따라, 상기 제1 벨트(19)는 상기 크랭크샤프트(12)의 동력, 또는 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 동력을 상기 워터펌프(16)에 전달하도록 상기 댐퍼풀리(14), 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18) 및 상기 워터펌프(16)를 상호 연결할 수 있다.
또한, 상기 엔진(10)은 상기 댐퍼풀리(14)와 제2 벨트(22)를 통해 연결되는 에어컨 컴프레서(20)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 에어컨 컴프레서(20)는 상기 엔진(10)의 폭 방향을 기준으로, 상기 댐퍼풀리(14)로부터 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 반대방향으로 이격된 위치에서 상기 엔진(10)의 하부에 장착될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 벨트(22)는 상기 크랭크샤프트(12)의 동력, 또는 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 동력을 상기 에어컨 컴프레서(20)에 전달하도록 상기 제1 벨트(19)와는 별도로 상기 댐퍼풀리(14)와 상기 에어컨 컴프레서(20)를 연결할 수 있다.
이와 같이 구성되는 상기 엔진(10)은 차량의 운행조건에 따라 상기 크랭크샤프트(12)의 동력 또는 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 동력을 상기 제1 및 제2 벨트(19, 22)를 통해 상기 워터펌프(16)와 상기 에어컨 컴프레서(18)에 각각 전달할 수 있다.
한편, 도 1은 상기 엔진(10)의 전방을 도시한 정면도로서, 상기 댐퍼풀리(14)는 상기 엔진(10)의 전방에 배치되고, 상기 엔진(10)의 우측(도 1을 기준으로 좌측)에는 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)가 위치되며, 상기 엔진(10)의 좌측(도 1을 기준으로 우측)에는 상기 에어컨 컴프레서(20)가 위치된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조는 상기와 같이 구성된 엔진(10)에서 차량의 운행조건에 따라 상기 제1 벨트(19)의 장력을 조절하도록 제1 및 제2 텐셔너(30, 40)를 최적화된 위치에 장착하도록 적용된다.
먼저, 상기 제1 텐셔너(30)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 워터펌프(16)와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 사이에서 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)에 장착된다.
여기서, 상기 제1 텐셔너(30)는 제1 텐셔너 암(32)과 제1 풀리(34)를 포함한다.
상기 제1 텐셔너 암(32)은 일단이 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)에 힌지 연결된다.
그리고 상기 제1 풀리(34)는 상기 제1 텐셔너 암(32)의 타단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 엔진(10)의 높이방향을 기준으로 상부에서 상기 제1 벨트(19)에 선택적으로 접촉된다.
이와 같이 구성되는 상기 제1 텐셔너(30)는 기계식 텐셔너일 수 있다.
여기서, 상기 제1 텐셔너 암(32)은 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)에 장착된 회전 중심(31)으로부터 상기 제1 풀리(34)의 장착 점(33)까지의 길이(D)가 약 80mm 일 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 텐셔너(30)는 상기 제1 텐셔너 암(32)이 약 80mm의 길이(D)를 확보함으로써, 내구력 및 벨트 추종성(conformability)을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조에서 상기 제1 텐셔너(30)는 작동반경 내에 타 부품과의 간섭을 회피하면서 상기 제1 텐셔너 암(32)의 길이(D)가 확보되도록 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)에 장착됨으로써, 종래에 비해 텐셔너 암의 길이 부족에 의한 내구력 및 성능 불만족을 해소할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2 텐셔너(40)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 댐퍼풀리(14)와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 사이에서 상기 엔진(10)에 장착된 상기 체인 커버(11)에 장착될 수 있다.
여기서, 상기 제2 텐셔너(40)는 제2 텐셔너 암(42), 제2 풀리(44), 및 유압장치(46)를 포함한다.
먼저, 상기 제2 텐셔너 암(42)은 상기 댐퍼풀리(14)에 대응하여 상기 엔진(10)의 하부에서 상기 체인 커버(11)에 일단이 회전 가능하게 장착된다.
상기 제2 풀리(44)는 상기 제2 텐셔너 암(42)의 타단에 회전 가능하게 장착된다. 이러한 제2 풀리(44)는 상기 엔진(10)의 높이방향을 기준으로 하부에서 상기 제1 벨트(19)에 선택적으로 접촉될 수 있다.
그리고 상기 유압장치(46)는 상기 제2 텐셔너 암(44)의 하부 일측에 일단이 힌지 연결되고, 타단은 상기 워터펌프(16)와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)의 사이에서 상기 체인 커버(11)에 힌지 연결된다. 이러한 유압장치(46)는 상기 제2 텐셔너 암(44)을 선택적으로 작동시킨다.
이와 같이 구성되는 상기 제2 텐셔너(40)는 유압식 텐셔너일 수 있다.
여기서, 상기 제2 텐셔너 암(44)과 상기 유압장치(46)는 11자 형상으로 평행하게 배치될 수 있다.
즉, 상기 제2 텐셔너(40)는 상기 엔진(10)의 하부에서 휠에 연결되는 드라이브 샤프트(미도시)와 간섭을 회피하면서 작동영역을 확보하도록 평행하게 배치되어 힌지 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 텐셔너(40)는 상기 유압장치(44)가 작동될 경우, 상기 제2 텐셔너 암(42)이 상기 체인 커버(11)에 장착된 일단을 중심으로 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)를 향해 상기 엔진(10)의 외측으로 이동되거나, 상기 댐퍼풀리(14)를 향해 상기 엔진(10)의 중심으로 이동된다.
그러면 상기 제2 풀리(44)는 상기 엔진(10)의 운행조건에 따라 원활하게 이동되어 상기 제1 벨트(19)에 접촉됨으로써, 상기 제1 텐셔너(30)와 함께 상기 제1 벨트(19)의 장력을 효율적으로 조절할 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 텐셔너 장착구조를 적용하면, 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18)가 적용된 하이브리드 차량에서 상기 엔진(10)에 장착되는 워터펌프(16), 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기(18), 및 상기 에어컨 컴프레서(20)를 포함한 보기류(accessory elements)의 레이아웃을 최적화시키도록 장착됨으로써, 보기류가 장착된 상기 엔진(10)의 전체크기를 축소하고, 보기류의 컴팩트한 구성을 도모할 수 있다.
또한, 상기 제1 텐셔너 암(32)의 길이(D)를 충분히 확보함으로써, 상기 제1 텐셔너(30)의 내구력 및 벨트 추종성(conformability)을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 텐셔너(40)에서 상기 제2 텐셔너 암(42)과 상기 유압장치(46)를 11자 구조(평행 구조)로 배치함으로써, 상기 제2 텐셔너(40)의 장착공간과 작동공간 확보에 유리하고, 드라이브 샤프트와 같은 타 부품과의 간섭을 미연에 회피할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 엔진
11 : 체인 커버
12 : 크랭크샤프트
14 : 댐퍼풀리
16 : 워터펌프
18 : 마일드 하이브리드 시동 발전기
19 : 제1 벨트
20 : 에어컨 컴프레서
22 : 제2 벨트
30 : 제1 텐셔너
32 : 제1 텐셔너 암
34 : 제1 풀리
40 : 제2 텐셔너
42 : 제2 텐셔너 암
44 : 제2 풀리
46 : 유압장치

Claims (8)

  1. 실린더블록에 구비된 크랭크샤프트에 장착되는 댐퍼풀리와 제1 벨트를 통해 연결되는 워터펌프 및 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator)와, 상기 댐퍼풀리와 제2 벨트를 통해 연결되는 에어컨 컴프레서를 포함하는 엔진에서 상기 제1 벨트의 장력을 조절하기 위해 장착되는 것으로,
    상기 워터펌프와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 장착되는 제1 텐셔너; 및
    상기 댐퍼풀리와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 엔진에 장착된 체인 커버에 장착되는 제2 텐셔너;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 텐셔너는
    일단이 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 힌지 연결되는 제1 텐셔너 암; 및
    상기 제1 텐셔너 암의 타단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 엔진의 높이방향을 기준으로 상부에서 상기 제1 벨트에 선택적으로 접촉되는 제1 풀리;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 텐셔너 암은
    상기 마일드 하이브리드 시동 발전기에 장착된 회전 중심(C)으로부터 상기 제1 풀리의 장착 점(P)까지의 길이(D)가 약 80mm 인 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 텐셔너는
    상기 댐퍼풀리에 대응하여 상기 엔진의 하부에서 상기 체인 커버에 일단이 회전 가능하게 장착되는 제2 텐셔너 암;
    상기 제2 텐셔너 암의 타단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 엔진의 높이방향을 기준으로 하부에서 상기 제1 벨트에 선택적으로 접촉되는 제2 풀리; 및
    상기 제2 텐셔너 암의 하부 일측에 일단이 힌지 연결되고, 타단은 상기 워터펌프와 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 사이에서 상기 체인 커버에 힌지 연결되며, 상기 제2 텐셔너 암을 선택적으로 작동시키는 유압장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 텐셔너 암과 상기 유압장치는
    11자 형상으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 워터펌프는
    상기 댐퍼풀리의 상부 일측에서 상기 엔진에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마일드 하이브리드 시동 발전기는
    상기 엔진의 폭 방향을 기준으로 상기 워터펌프로부터 이격되며, 상기 엔진의 상부에서 상기 체인 커버에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에어컨 컴프레서는
    상기 엔진의 폭 방향을 기준으로, 상기 댐퍼풀리로부터 상기 마일드 하이브리드 시동 발전기의 반대방향으로 이격된 위치에서 상기 엔진의 하부에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 텐셔너 장착구조.
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