KR910009586B1 - 기관의 보기 구동 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기관의 보기 구동 장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 기관의 보기 구동 장치를 도시한 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 보기 구동 장치의 일부분을 확대해서 도시한 단편적인 단면도.

제3도는 기관 크랭크 샤프트에 장치된 풀리와 제1도의 보기 구동 장치의 풀리에 벨트를 건 상태를 도시한 구성 설명도.

제4도는 보기 구동 장치로 구동되는 보기가 발전기인 경우의 기관 회전수와 발전량과의 관계를 도시한 특성도.

제5도는 본 발명의 제2실시예에 관한 기관의 보기 구동 장치를 도시한 단면도.

제6도는 종래의 보기 구동을 위해 기관의 크랭크 샤프트에 장치된 풀리, 보기측의 풀리 및 그것들에 벨트를 건 상태를 나타내는 구성 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,30 : 보기 구동 장치 12 : 캐리어

13 : 입력축 15 : 풀리

16 : 아암 18 : 유성 치차

20 : 내치 치차 22 : 원심자

25 : 전자 클러치 장치

본 발명은 기관의 보조기계(이하 단순히 보기라함) 구동 장치에 관한 것이며, 상세하게는 예컨대 보기로서 발전기(교류 발전기)등을 구동하는데 적합한 보기 구동 장치에 관한 것이다.

종래, 내연기관에 의해서 구동되는 차량에는 그 내연기관의 동력을 이용해서 구동되는 예컨대 공조기의 압축기, 오일펌프, 발전기등의 보기가 설비되어 있다. 이들 보기는 제6도의 도시한 바와 같이 각 보기의 입력축(1,2)에 설치된 풀리(3,4)와 기관의 크랭크 샤프트(5)에 설치된 풀리(6)에 벨트(7,8)를 걸고, 내연기관의 동력으로 구동된다.

그런데, 보기의 하나인 발전기는 입력축을 고속회전시키는한 소형화해도 출력의 저하를 초래함이 없고 그 때문에 풀리(3)는 점차 작아져왔다. 그리고 풀리(3)가 그 지름을 그 이상 작게할 수 없을때까지 되면 이번에는 기관 크랭크 샤프트(5)에 장치된 풀리(6)의 지름을 크게해서 풀리비를 크게할 것이 제안되었다.

그러나 기관 크랭크 샤프트(5)에 장치된 풀리(6)를 크게하면 그 풀리(6)를 공통으로 사용해서 구동되는 다른 보기, 예컨대 오일 펌프등을 미리 설계된 회전수 범위내에서 사용하는데에는 크랭크 샤프트(5)에 장치된 풀리(6)와 더불어 그들 입력축(2)의 풀리(4)도 크게 해야 된다는 불편이 생겼다.

본 발명의 목적은 기관의 크랭크 샤프트에 장치하는 풀리를 크게함이 없이 보기의 입력축을 고속으로 회전시킬 수 있는 기관의 보기 구동 장치를 제공하는데에 있다.

본 발명의 기관의 보기 구동 장치는 기관에 의해서 회전되는 캐리어와 그 캐리어에 의해서 지지된 복수의 유성 치차와 그 유성 치차에 치합되며 또한 회전 가능하게 지지된 내치 치차와 그 내치 치차를 고정부에 연결 또는 해제하는 클러치 수단과 상기 캐리어가 소정이상의 회전으로 되었을 때 그 캐리어와 상기 내치 치차가 결합되어서 함께 회전하게 하는 계지 수단과 상기 유성 치차에 치합하는 태양 치차를 갖추고 회전가능하게 지지된 출력축을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 기관의 보기 구동 장치에 의하면 클러치 수단에 의해서 내치 치차가 본 장치의 고정부에 연결된 상태로 캐래어가 기관에 의해서 회전되면 캐리어에 지지된 유성 치차가 공정되어서 태양 치차를 고속 회전시킨다. 이 태양 치차는 출력축에 설치되어 있으므로 이 출력축이 고속으로 회전한다.

캐리어가 소정의 회전 속도에 도달하면 클러치 수단이 작동되어서 내치 치차의 고정부로의 연결부를 해제함과 동시에 캐리어에 설치된 계지 수단에 의해서 캐리어와 내치 치차가 결합되며, 내치 치차가 캐리어와 더불어 회전된다. 이것으로 태양 치차는 캐리어와 같은 회전속도가 된다.

이하, 본 발명의 기관의 보기 구동 장치를 첨부 도면에 도시된 적합한 실시예를 참조해서 더욱 상세히 설명한다.

제1도에는 본 발명의 제1실시예에 관한 기관의 보기 구동 장치(10)가 도시되어 있다. 그 보기 구동 장치(10)는 보기로서 발전기를 내장한 것이며 그 장치(10)는 하우징(11)의 내부에 수납된 원반형인 캐리어(12)를 갖추며 제1도에서 보아 캐리어(12)의 좌측면 중앙에는 그 캐리어(12)의 회전 중심축선에 일치되는 축선을 갖춘 입력축(13)이 일체적으로 형성되어 있다. 이 입력축(13)은 하우징(11)에 지지된 베어링(14)에 의해서 회전가능하게 지지됨과 더불어 하우징(11)의 외부로 돌출되어 있으며 그 단부에는 풀리(15)가 고정되어 있다.

제1도에서 보아 캐리어(12)의 우측면에는 2개의 아암(16)이 축방향으로 돌출되어 있고 그 아암(16)의 각각에는 베어링(17)을 거쳐서 유성 치차(18)가 회전가능하게 장치되어 있다. 이들 유성 치차(18)가 공전 운동을 하는 그 외주측에는 하우징(11)에 압입배치된 베어링(19)에 의해서 내치 치차(20)가 회전 가능하게 지지되어 있으며 해당 유성 치차(18)에 치합되어 있다. 캐리어(12)의 외주측에는 제2도에 도시된 바와 같이 원주방향으로 복수 개소에 오목부(21)가 형성되어 있으며 그 오목부(21)의 내부에는 원심자(22)가 배치되어 있다. 이 원심자(22)는 원반형의 기부(22a)와 그 중심으로부터 캐리어(12)의 지름방향 외측으로 신장된 계지편(22b)으로 되어 있으며, 그 계지편(22b)의 선단은 캐리어(12)의 외주면에 형성된 개구를 거쳐서 오목부(21)로부터 돌출되며 또한 평판형으로 형성되어 있다. 또한, 오목부(21)내에 있어서 계지편(22b)의 주위에는 코일 스프링(23)이 배치되어 있으며 그 코일 스프링(23)의 일단은 오목부(21)의 개구주위단에 맞닿아 있고 타단은 기부(22a)에 맞닿아서 원심자(22)에 대해서 캐리어(12)의 반경 내향으로 반발력을 부여하고 있다. 내치 치차(20)는 캐리어(12)의 외주측에 도달하는 나비치수로 되어 있으며 그 캐리어(12)의 외주면에 대응하는 내치 치차의 치에는 원심자(22)의 계지편(22b)선단이 계합된다.

제1도 및 제2도에서 보아 내치 치차(20)의 우측부에는 접시형 스프링 부재(24)의 소직경측이 장치되며 그 스프링 부재(24)의 축방향을 향해서 열린 대직경측에는 링형인 아마추어(25a)가 고착되어 있다. 그리고, 이 아마추어(25a)에 대향해서 내부에 여자 코일(25b)을 갖춘 코어(25c)가 하우징(11)에 고정되어 있다. 이들 여자 코일(25b), 코어(25c) 및 아마추어(25a)에 의해서 전자 클러치 장치(25)가 구성된다.

다른 한편, 유성 치차(18)의 공전 운동 중심에는 태양 치차(26a)가 있고 그 태양 치차(26a)는 일단이 캐리어(12)의 우측부 중앙에 형성된 오목부에 베어링(27)을 거쳐서 지지되며 또한 타단이 하우징(11)에 장치된 베어링(28)을 거쳐서 지지된 출력축(26)에 창성되어 있다. 이 출력축(26)은 발전기(29)의 회전축과 겸용으로 되어 있으며, 따라서, 발전기(29)는 이 하우징(11)내에서 출력축(26)에 고정된 로터(29a)와 그 외주측의 하우징 내주벽에 장치된 스테이터(29b)로 구성되어 있다.

다음으로 상술한 실시예의 보기 구동 장치(10)의 동작을 설명한다.

이 보기 구동 장치(10)는 제3도에 도시된 바와 같이 그 입력축(13)에 장치된 풀리(15)와 기관 크랭크 샤프트에 장치된 풀리(6)에 벨트를 걸어서 동력을 전달하며, 그 입력축(13)이 회전한다. 이것으로 캐리어(12)의 아암(16)에 지지된 유성 치차(18)는 태양 치차(26a)를 중심으로 공전한다. 이때, 내치 치차(20)는 아마추어(25a)가 스프링 부재(24)를 대항해서 코어(25c)에 자기 흡착되어서 비회전상태로 유지되어 있으며, 따라서 태양 치차(26a)는 입력축(13)의 회전에 비해서 고속으로 회전된다. 그 결과, 태양 치차(26a)를 창성한 출력축인 발전기(29)의 회전축이 고속으로 회전된다.

그런데, 이 보기 구동 장치(10)에서의 출력축(26)의 회전속도는 기관의 회전에 대해서 증속비에 비례한다. 즉, 기관의 회전이 높아지면 출력축은 (26)의 회전은 유성 치차 기구에 관계하는 증속비에 비례해서 크게 된다. 그 때문에 이 출력축(26)의 회전을 발전기(29)의 회전축에 그대로 부여하면 기관 회전 속도가 클 때 로터(29a)의 회전은 과도하게 높아지며 원심력등으로 로터(29a)의 파손을 초래할 우려가 있다. 그래서, 캐리어(12)가 소정이상의 회전이 되면 캐리어(12)에 설치된 원심자(22)가 코일 스프링(23)을 대항해서 지름 방향 외측으로 원심력에 의해 튀어나오며 그 계지편(22b)이 내치 치차(20)에 대응하는 치에 계합되어서 이를 연결한다. 이와 동시에 전자 클러치 장치(25)의 여자 코일(25b)로의 통전이 오프되며 이것으로 아마추어(25a)가 스프링 부재(24)의 복귀력으로 코어(25c)와의 흡착 상태로부터 이탈되어 그 연결이 해제된다. 그 결과, 내치 치차(20)는 캐리어(12)와 일체로 되어 회전되므로서 태양 치차(26a)는 캐리어(12)의 일회전에 대해서 마찬가지로 일회전하게 되며 따라서 출력축(26)은 입력축(13)과 같은 회전수로 된다.

발전기(29)는 그 회전속도가 크게 됨에 따라서 그 발전량이 포화되어가므로 기관이 회전속도가 높아졌을 때에는 입력축(13)과 같은 회전속도로 발전기(29)를 회전시켜도 충분히 발전량을 확보할 수 있다. 즉, 이 보기 구동 장치(10)로 발전기(29)를 구동하는 경우, 기관이 공전 회전 또는 저속 운전시와 같은 저회전 속도일 때에 발전기(29)는 고속으로 회전하므로 제4도에 실선 A로 도시한 바와 같이 큰 발전량을 얻을 수 있으며, 기관의 회전수가 높아지면 발전기(29)의 회전은 입력축(13)의 회전과 똑같게 되며 또한 그 발전량은 충분히 얻어짐과 더불어 로터(29a)등의 파손 방지도 도모해진다. 그점으로 보면 이 보기 구동 장치(10)에 의해서 구동되는 보기로서는 발전기가 바람직하다고 말할 수 있는데 물론 발전기에 한정되는 것은 아니며 다른 보기 예컨대 차량용 공조 장치의 압축기 등도 기관이 저속 회전시에 고속으로 회전되며 기관이 고속이 되면 입력축과 같은 회전으로 구동되는데 적합한 것이다. 또한, 제4도에 있어서 일점쇄선으로 도시된 곡선 B는 상술한 바와 같은 보기 구동 장치를 사용함이 없이 종래 방법으로 발전기를 구동했을 경우의 특성을 나타내고 있다.

이와 같은 보기 구동 장치(10)에서는 입력축(13)에 장치하는 풀리(15)가 제5도에 도시된 바와 같이 크랭크 샤프트에 장치된 풀리(6)와 같은 지름인 것을 사용할 수 있다. 이것은 같은 지름인 풀리간에 벨트를 걸어서 구동력 전달을 하는 경우 벨트와 풀리의 접촉각이 가장 크게 되어서 슬립이 생기기 어렵다는 점에서 손실이 적고 가장 효율이 좋은 전달이 된다.

제5도에는 본 발명의 제2실시예에 관한 보기 구동 장치(30)가 도시되어 있다. 제1실시예에서는 발전기를 내장한 보기 구동 장치(10)이 있었는데, 제2실시예에서는 보기 구동 장치(30)만을 구성한 것이어서 그 입력축(13)은 적당한 커플링등을 이용해서 기관의 크랭크 샤프트(5)에 직결되며 다른 한편 출력축(26)은 하우징(11)의 개구에 장치된 베어링(28)을 거쳐서 외부로 돌출되며 그 선단에 보기 구동용인 풀리(31)를 장치한 것이다. 이것으로 보기의 입력축 풀리와 보기 구동 장치(30)의 풀리(31)에 벨트를 걸어서 구동력 전달을 도모하면 해당 보기는 제1실시예에서 설명한 것과 마찬가지로 회전 구동된다. 그 이외에 대해서는 제1실시예의 보기 구동 장치(10)와 마찬가지이므로 동일 참조 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 기관의 보기 구동 장치에 의하면 기관의 크랭크 샤프트에 큰 풀리를 장치함이 없이 보기를 기관의 저속회전시에 고속으로 구동할 수 있으므로 다른 보기의 동력 전달용 풀리를 작은 지름의 것으로 할수 있다. 또한, 본 발명의 보기 구동 장치에 의하면 기관이 회전 속도의 상승에 따라서 보기의 회전속도는 해당 보기 구동 장치의 증속비에 비례해서 크게 되지만 소정이상의 회전속도가 되면 출력축과 같은 회전수가 되므로 원심력에 의한 보기의 파괴를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 기관에 의해서 회전되는 캐리어(12)와, 그 캐리어(12)로 지지된 복수의 유성 치차(18)와, 그 유성 치차(18)에 치합되며 또한 회전 가능하게 지지된 내치 치차(20)와, 그 내치 치차(20)를 고정부에 연결 또는 해제하는 클러치 수단과, 상기 캐리어(12)가 소정 이상의 회전으로 되었을 때 그 캐리어(12)와 상기 내치 치차(20)가 결합되어서 함께 회전하게 하는 계지수단(22)과, 상기 유성 치차(18)에 치합하는 태양 치차(26a)를 갖추고 회전가능하게 지지된 출력축(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기관의 보기 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 클러치 수단이 전자 클러치 장치(25)인 것을 특징으로 하는 기관의 보기 구동 장치.

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