KR101219879B1

KR101219879B1 - 벨트구동 스타트 시스템

Info

Publication number: KR101219879B1
Application number: KR1020110065807A
Authority: KR
Inventors: 이종원; 김형현
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-09
Also published as: DE102011055681A1; US20130008401A1; DE102011055681B4; FR2977641A1; CN102865173B; ITTO20111096A1; FR2977641B1; CN102865173A; US8689757B2

Abstract

본 발명의 BES(Belt Driven Electric Starter System)는 아이들풀리(10)가스타터제너레이터풀리(5)와 크랭크풀리(6)를 감은 구동벨트(8a)의 양쪽에서 피봇점(Pa)을 형성하는 피봇점아이들풀리(11)와 고정점을 형성하는 종동아이들풀리(12)로 구성되며, 장력조절기(20)가 한쪽은 엔진(30)쪽으로 고정되고 다른 반대쪽은 스타터제너레이터풀리(5)가 결합된 스타터제너레이터(5')부위에 고정되는 레이아웃을 가짐으로써, BES의 전체적인 레이아웃이 타부위와 간섭이 없는 빈 공간 활용성을 보다 효과적으로 높일 수 있고, 또한 엔진 스타트시 스타터제너레이터(5')로 인한 구동벨트(8a)의 과도한 텐션이 스타터제너레이터(5')와 함께 움직이는 장력조절기(20)의 수축으로 완화되고, 반대로 발전시 크랭크풀리(6)로 인한 구동벨트(8a)의 과도한 텐션도 스타터제너레이터(5')와 함께 움직이는 장력조절기(20)의 이완으로 완화될 수 있는 특징을 갖는다.

Description

벨트구동 스타트 시스템{Belt Driven Electric Starter System}

본 발명은 ISG(Idle Stop and GO)차량에 관한 것으로, 특히 엔진 보기류 벨트의 최적화된 장력조절로 연비를 향상하고 소음저감과 내구성 향상을 도모할 수 있는 벨트구동 스타트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에 갖추어진 보기류 벨트구동 스타트 시스템은 그 레이아웃(Lay Out)에 따라 연비 및 NVH 향상에 기여할 수 있게 된다.

특히, 승용디젤엔진에 있어서 벨트구동 스타트 시스템인 BES(Belt Driven Electric Starter System)의 레이아웃은 연비 및 NVH 향상을 위해 매우 중요한 인자로서 기여되어진다.

BES는 엔진의 동력을 빼내는 크랭크풀리를 중심으로 워터펌프풀리와 알터네이터풀리 및 크랭크풀리와 에어컨풀리들이 벨트로 엮어지고, 상기 벨트부위로 아이들풀리와 장력조절기가 설치됨으로써 벨트 장력을 조절하는 레이아웃을 갖게 된다.

도 6(가),(나)는 일반적으로 적용되는 BES의 장력조절수단의 구성을 나타낸다.

도 6(가)에 도시된 장력조절수단은 알터네이터풀리(100)에 감겨진 벨트(110)의 양쪽으로 위치된 한쌍의 제1ㅇ2아이들풀리(131,132)로 이루어진 아이들풀리(130)와, 상기 제1ㅇ2아이들풀리(131,132)에 각각 고정되는 한쌍의 제1ㅇ2레버암(121,122)으로 이루어진 장력조절기(120)로 구성되어진다.

여기서, 상기 장력조절기(120)는 아이들풀리(130)를 이용한 벨트(110)의 장력조절시 1개의 피봇점(A,Pivot Point)을 형성하는데, 상기 피봇점(A)은 제1ㅇ2레버암(121,122)가 함께 힌지고정되는 부위로 형성되어진다.

하지만, 상기와 같은 장력조절수단은 1개의 피봇점(A)에 2개의 제1ㅇ2레버암(121,122)가 구성됨으로써 공간의 제약에 따른 레이아웃 구성이 매우 어려울 수밖에 없다.

또한, 상기와 같은 장력조절수단은 벨트(110)의 장력조절을 위해 아이들풀리(130)에 가해주는 스프링 장력과 감쇠력을 1개의 피봇점(A)내에서 양방향으로 작용시켜 주어야 함으로써 제한된 공간임에도 구조가 복잡해 내구성에서 취약할 수밖에 없다.

이와 달리, 도 6(나)에 도시된 장력조절수단은 벨트(210)가 감겨진 알터네이터풀리(200)와 마찰력을 발생시키는 마찰판(230)과, 상기 마찰판(230)을 알터네이터풀리(200)로 밀어 마찰력을 조절하는 1개의 장력조절기(220)로 구성되어진다.

하지만, 상기와 같은 장력조절수단은 장력조절기(220)로 마찰판(230)을 밀어 알터네이터풀리(200)와 형성하는 마찰력으로 벨트(210)의 장력을 조절함으로써, 높은 구동력을 요구하는 엔진 스타트(Start)시 알터네이터풀리(200)의 감김각 부족으로 벨트(210)의 과도한 미끄럼 발생에 의한 소음발생은 물론 이로 인한 내구성 악화도 심화될 수 있게 된다.

특히, 벨트(210)의 미끄럼으로 인한 마모심화는 구동력 전달을 부족하게 함으로써, 심할 경우 엔진 구동을 할 만큼의 큰 구동력을 전달하기 어려울 수도 있게 된다.

국내특허공개 10-2005-0038957(2006.4.29)는 벨트가 감겨지는 높이가 낮아지거나 높아지는 가변풀리에 관한 것이며, 이는 도 1내지 도5 및 2쪽 24 ~44줄과 3쪽 1~9줄 참조.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 벨트의 장력조절시 스타터제너레이터도 함께 움직여 줌으로써 1개의 장력조절장치를 사용하면서도 엔진 구동을 위한 큰 구동력 전달을 용이하게 함은 물론, 공간부족에 따른 레이아웃의 어려움도 해소할 수 있는 벨트구동 스타트 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 벨트구동 스타트 시스템은 엔진부위로 형성되는 힌지점에 고정되어진 스타터제너레이터와;

상기 스타터제너레이터의 풀리입구측과 풀리출구측으로 고정되어진 2개의 아이들풀리와;

상기 스타터제너레이터와 상기 엔진부위에 각각 회전가능하게 고정되고, 엔진의 크랭크축에 결합된 크랭크풀리에 감겨진 구동벨트의 작용력에 의해 이완 혹은 수축되는 장력조절기;

를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 장력조절기의 수축 및 이완은 상기 스타터제너레이터의 움직임에 따라 이루어지고, 상기 스타터제너레이터는 상기 2개의 아이들풀리와 함께 체결되며, 상기 2개의 아이들풀리중 하나인 피봇점아이들풀리는 또 다른 하나인 종동아이들풀리보다 낮게 위치되어 상기 스타터제너레이터의 움직임에 대한 피봇점으로 작용되어진다.

상기 피봇점아이들풀리와 상기 종동아이들풀리는 상기 크랭크풀리와 상기 스타터제너레이터풀리사이에 위치되어진다.

상기 장력조절기는 상기 스타터제너레이터의 체결점이 상기 엔진부위 체결점보다 낮게 위치되어 경사진 배열을 갖게 된다.

상기 스타터제너레이터풀리에는 온오프클러치가 내장되어진다.

상기 크랭크풀리를 기준으로 상기 크랭크풀리와 함께 배치되는 에어컨풀리와; 상기 크랭크풀리와 함께 배치되는 워터펌프풀리와; 상기 크랭크풀리와 상기 워터펌프풀리 및 상기 스타터제너레이터풀리에 감겨진 구동벨트와 달리, 상기 크랭크풀리와 상기 에어컨풀리에 감겨진 종동벨트;를 더 포함해 구성되어진다..

상기 엔진에는 베이스판이 결합되고, 상기 베이스판에는 상기 워터펌프풀리가 위치되는 워터펌프위치부를 기준으로 할 때, 상기 워터펌프위치부의 한쪽 측면의 테두리 일부로 상기 스타터제너레이터풀리가 위치되는 스타터제너레이터위치부를 형성하고, 상기 워터펌프위치부의 아래쪽부위로 상기 크랭크풀리가 위치되는 공간인 크랭크풀리위치부를 형성하며, 상기 크랭크풀리위치부의 한쪽 측면부위로 상기 에어컨풀리가 위치되는 공간부를 형성하고, 상기 워터펌프위치부의 위쪽으로 상기 장력조절기의 한쪽부위가 체결하는 장력조절기위치부를 형성게 된다.

상기 스타터제너레이터위치부에는 상기 피봇점아이들풀리 및 상기 종동아이들풀리를 체결하기 위한 피봇점형성단과 이에 비해 더 높은 위치를 갖는 풀리고정단이 형성되고, 상기 피봇점형성단과 상기 풀리고정단을 이용해 상기 스타터제너레이터풀리를 갖춘 상기 스타터제너레이터가 함께 체결되며, 상기 스타터제너레이터와 상기 피봇점아이들풀리가 함께 체결된 상기 피봇점형성단은 상기 장력조절기위치부에 한쪽을 고정한 상기 장력조절기의 수축 및 이완을 위한 상기 스타터제너레이터 움직임의 피봇점으로 작용되어진다.

상기 스타터제너레이터는 하우징부위를 이용해 상기 피봇점형성단과 상기 풀리고정단 및 상기 장력조절기에 체결되어진다.

이러한 본 발명은 스타터제너레이터의 움직임과 장력조절장치를 연동시켜 벨트 장력을 조절함으로써 1개의 장력조절장치 만으로도 엔진 구동을 위한 큰 구동력 전달을 용이하게 할 수 있고, 특히 공간부족에 따른 레이아웃의 어려움을 1개의 장력조절장치로 해소할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 벨트구동 스타트 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 벨트구동 스타트 시스템을 설치하기 위한 엔진결합체의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 벨트구동 스타트 시스템이 적용된 엔진의 레이아웃 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 벨트구동 스타트 시스템이 적용된 엔진의 스타트시 작동도이며, 도 5는 본 발명에 따른 벨트구동 스타트 시스템이 적용된 엔진의 발전시 작동도이며, 도 6(가),(나)는 종래에 따른 벨트구동 스타트 시스템의 부분 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 벨트구동 스타트 시스템의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 벨트구동 스타트 시스템인 BES(Belt Driven Electric Starter System)는 엔진(30)부위에 결합되는 엔진결합판(1)과, 엔진의 크랭크축에 결합된 크랭크풀리(6)를 기준으로 엔진결합판(1)에 일정한 레이아웃을 갖고 배열된 풀리유닛과, 상기 풀리유닛에 크랭크풀리(6)의 동력을 전달하는 벨트(8)와, 상기 벨트(8)의 장력을 조절함으로써 높은 구동력을 요구하는 엔진 스타트(Start)시나 또는 발전시 과도한 미끄럼 발생을 방지하는 장력조절유닛으로 구성되어진다.

상기 엔진결합판(1)은 커버판(2)으로 가려지는 베이스판(3)으로 이루어지고, 상기 베이스판(3)에 형성되는 레이아웃으로 풀리유닛의 배열이 형성되어진다.

상기 풀리유닛은 엔진의 크랭크축에 결합된 크랭크풀리(6)를 기준으로 할 때, 상기 크랭크풀리(6)의 위쪽부위로 위치된 워터펌프풀리(4)와, 상기 워터펌프풀리(4)에 간격을 두고 상기 크랭크풀리(6)의 위쪽측면부위로 위치된 스타터제너레이터풀리(5)와, 상기 크랭크풀리(6)의 아래쪽 측면부위로 위치된 에어컨풀리(7)로 구성되어진다.

여기서, 상기 스타터제너레이터풀리(5)에는 온오프클러치가 내장됨으로써 스타터제너레이터의 발전상태와 휴지상태를 조절할 수 있게 된다.

상기 벨트(8)는 구동벨트(8a)와 종동벨트(8b)로 이루어지는데, 상기 구동벨트(8a)는 크랭크풀리(6)와 워터펌프풀리(4) 및 스타터제너레이터풀리(5)에 감겨지고 아이들풀리(10)로 장력을 조절하는 반면, 상기 종동벨트(8b)는 크랭크풀리(6)와 에어컨풀리(7)에 감겨진다.

상기 장력조절유닛은 엔진결합판(1)을 이루는 베이스판(3)에 자유회전되도록 결합된 한쌍의 피봇점아이들풀리(11)와 종동아이들풀리(12)로 이루어진 아이들풀리(10)와, 엔진 스타트시나 또는 발전시 스타터제너레이터풀리(5)에 걸리는 구동벨트(8a)의 장력을 조절하도록 수축 및 이완되는 장력조절기(20)로 구성되어진다.

여기서, 상기 아이들풀리(10)를 이루는 피봇점아이들풀리(11)는 종동아이들풀리(11)와 달리 이후 기술된 피봇점(Pa)으로 작용하게 된다.

상기 장력조절기(20)는 직선운동식으로 수축 및 이완되어진다.

도 2는 본 실시예에 따른 엔진결합판을 이루는 베이스판(3)의 한 예를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 베이스판(3)은 한쪽부위로 워터펌프위치부(3a)를 형성하고, 상기 워터펌프위치부(3a)의 한쪽 측면부위로 스타터제너레이터위치부(3b)를 형성하며, 상기 워터펌프위치부(3a)의 아래쪽부위로 크랭크풀리위치부(3e)를 형성하고, 상기 크랭크풀리위치부(3e)의 한쪽 측면부위로는 에어컨풀리(7)가 위치되는 공간을 형성한 구조로 이루어진다.

상기 워터펌프위치부(3a)는 베이스판(3)에 형성된 구멍으로 만들어지는 반면, 상기 스타터제너레이터위치부(3b)는 스타터제너레이터(5')의 측면일부부위를 감싸는 호 형상을 워터펌프위치부(3a)의 한쪽 측면 테두리에 만들어 지고, 상기 크랭크풀리위치부(3e)는 워터펌프위치부(3a)의 아래쪽부위에서 좌우양쪽에서 크랭크풀리(6)를 감싸는 공간으로 만들어진다.

이에 더해, 상기 베이스판(3)에는 벨트장력을 조절하기 위한 아이들풀리(10)가 설치되는 아이들풀리위치부(3c)가 형성되고 상기 아이들풀리위치부(3c)의 위쪽부위로 장력조절기(20)를 체결하기 위한 장력조절기위치부(3d)가 더 형성되어진다.

상기 아이들풀리위치부(3c)는 스타터제너레이터풀리(5)가 위치되는 스타터제너레이터위치부(3b)에서 위쪽과 아래쪽으로 간격을 둔 한쌍의 피봇점형성단(3ca)과 풀리고정단(3cb)으로 이루어지는데, 상기 피봇점형성단(3ca)이 상기 풀리고정단(3cb)에 비해 아래쪽에 위치되어진다.

상기 피봇점형성단(3ca)과 풀리고정단(3cb)은 볼트나 힌지축이 끼워질 수 있는 구멍이 뚫려진 구조로 이루어진다.

본 실시예에서 상기 스타터제너레이터위치부(3b)에 위치된 스타터제너레이터풀리(5)는 스타터제너레이터(5')에 구비되고, 스타터제너레이터(5')는 상기 스타터제너레이터위치부(3b)에 형성된 아이들풀리위치부(3c)를 이용해 피봇점아이들풀리(11) 및 종동아이들풀리(11)와 함께 체결되어진다.

이를 위해, 상기 스타터제너레이터(5')에는 피봇점형성단(3ca)과 풀리고정단(3cb)과 각각 체결되어 베이스판(3)과 고정되기 위한 한쌍의 제1ㅇ2고정단(5a,5b)이 구비되며, 상기 한쌍의 제1ㅇ2고정단(5a,5b)은 스타터제너레이터(5')의 하우징에서 연장형성된 부위에 볼트 또는 스크류체결용 구멍을 뚫어 형성한다.

상기 제1고정단(5a)은 피봇점형성단(3ca)과 체결되고, 상기 제2고정단(5b)은 풀리고정단(3cb)과 체결되며, 이들 간의 결합은 장력조절기(20)의 수축 및 이완에 따라 스타터제너레이터(5')의 회전움직임이 허용될 수 있도록 구조로 형성되어진다.

또한, 상기 장력조절기위치부(3d)는 아이들풀리위치부(3c)의 위쪽으로 볼트나 힌지축이 끼워질 수 있는 구멍으로 형성되어 장력조절기(20)의 한쪽 부위를 고정하게 된다.

본 실시예에서 상기 장력조절기(20)는 엔진 스타트시나 발전시 구동벨트(8a)의 과도한 장력이 걸리는 스타터제너레이터풀리(5)로 의한 스타터제너레이터(5')의 움직임에 연동되어 수축 및 이완됨으로써, 구동벨트(8a)의 장력을 항상 최적 상태로 유지해주는 작용을 하게 된다.

그러므로, 상기 장력조절기(20)는 한쪽부위가 장력조절기위치부(3d)를 매개로 베이스판(3)에 고정되고, 그 반대쪽 부위는 장력조절기고정단(5c)을 매개로 스타터제너레이터(5')에 고정되어진다.

상기 장력조절기고정단(5c)은 스타터제너레이터(5')의 하우징에서 연장 형성된 부위에 볼트 또는 스크류체결용 구멍을 뚫어 형성한다.

도 3은 본 실시예에 따른 벨트구동 스타트 시스템인 BES(Belt Driven Electric Starter System)가 적용된 엔진의 레이아웃을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 풀리유닛이 엔진의 크랭크축에 결합된 크랭크풀리(6)를 기준으로 크랭크풀리(6)보다 더 높은 위쪽부위를 이루는 한쪽 측면공간과 더 낮은 아래쪽부위를 이루는 또 다른 측면공간에 위치되고, 벨트(8)는 구동벨트(8a)가 크랭크풀리(6)를 기준으로 위쪽공간에 배열된 상기 풀리유닛에 감겨지고 종동벨트(8b)가 그 아래쪽공간에 배열된 상기 풀리유닛에 감겨지며, 장력조절유닛은 엔진 스타트시나 또는 발전시 수축이나 이완되는 장력조절기(20)의 작용으로 움직이는 구동벨트(8a)의 양쪽으로 위치된 아이들풀리(10)로 구성됨으로써, BES의 전체적인 레이아웃이 형성되어진다.

상기 풀리유닛의 레이아웃은 엔진의 크랭크축에 결합된 크랭크풀리(6)를 기준으로 할 때, 워터펌프풀리(4)가 상기 크랭크풀리(6)의 위쪽부위로 위치되고, 스타터제너레이터풀리(5)가 상기 워터펌프풀리(4)와 간격을 두고 상기 크랭크풀리(6)의 한쪽 측면부위로 위치되며, 에어컨풀리(7)가 상기 크랭크풀리(6)의 아래쪽에서 상기 스타터제너레이터풀리(5)의 반대쪽측면부위로 위치되어진다.

여기서, 상기 크랭크풀리(6)는 엔진결합판(1)을 이루는 베이스판(3)의 워터펌프위치부(3a)에 위치되고, 상기 워터펌프풀리(4)는 워터펌프위치부(3a)에 위치되며, 상기 스타터제너레이터풀리(5)는 스타터제너레이터위치부(3b)에 위치되고, 상기 에어컨풀리(7)는 상기 크랭크풀리위치부(3e)의 한쪽 측면부위에 형성된 공간으로 위치되어진다.

또한, 상기 벨트(8)의 레이아웃은 구동벨트(8a)가 크랭크풀리(6)에서 워터펌프풀리(4)를 거쳐 스타터제너레이터풀리(5)와 감겨지고, 종동벨트(8b)가 크랭크풀리(6)에서 에어컨풀리(7)와 감겨지게 된다.

그리고, 장력조절유닛을 이루는 아이들풀리(10)의 레이아웃은 엔진결합판(1)을 이루는 베이스판(3)의 아이들풀리위치부(3c)를 기준으로 할 때, 상기 아이들풀리(10)의 배열은 피봇점아이들풀리(11)가 아이들풀리위치부(3c)의 피봇점형성단(3ca)에 위치되고, 종동아이들풀리(12)가 아이들풀리위치부(3c)의 풀리고정단(3cb)에 위치되어진다.

그러므로, 엔진 스타트시에는 상기 피봇점아이들풀리(11)가 벨트(8)를 이루는 구동벨트(8a)의 과도한 인장측에 위치되어 자유회전되고, 반면 발전시에는 상기 종동아이들풀리(12)가 상기 구동벨트(8a)의 과도한 인장측에 위치되어 자유회전되어진다.

이로 인해, 본 실시예에서는 엔진 스타트시나 또는 발전시 모두 장력의 조절이 가능할 수 있게 된다.

또한, 장력조절유닛을 이루는 장력조절기(20)의 레이아웃은 한쪽부위가 엔진결합판(1)을 이루는 베이스판(3)의 장력조절기위치부(3d)에 고정되고, 그 반대쪽 부위가 스타터제너레이터(5')의 하우징부위인 장력조절기고정단(5c)에 고정되어진다.

이와 같이 상기 장력조절기(20)가 한쪽은 엔진(30)쪽으로 고정되고 다른 반대쪽은 스타터제너레이터풀리(5)가 결합된 스타터제너레이터(5')부위에 고정되는 배열을 가짐으로써, BES의 레이아웃에서 타부위와 간섭이 없는 빈 공간을 이용해 설치될 수 있게 된다.

도 4는 본 실시예에 따른 BES가 적용된 엔진의 스타트시 작동을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 엔진 스타트시 스타터제너레이터(5')의 회전으로 스타터제너레이터풀리(5)가 시계방향회전되고, 이로 인해 구동벨트(8a)는 피봇점아이들풀리(11)쪽에서 과도한 인장력(Ta)을 받을 수밖에 없게 된다.

이때, 구동벨트(8a)는 피봇점아이들풀리(11)의 외주면을 지나면서 접촉됨에 따라, 구동벨트(8a)의 과도한 인장력(Ta)중 힘벡터(Force Vector)의 수직성분 힘이 피봇점아이들풀리(11)를 눌러주는 힘으로 작용하지만 접선성분 힘은 스타터제너레이터풀리(5)를 위쪽으로 들어 올리는 힘으로 작용하게 된다.

하지만, 스타터제너레이터풀리(5)에 가해진 힘은 스타터제너레이터(5')로 전달되고, 힘을 받은 스타터제너레이터(5')는 피봇점아이들풀리(11)의 축중심을 피봇점(Pa)으로 하여 시계방향 회전(Ma)이 일어나게 된다.

이러한 힘 작용관계는 스타터제너레이터풀리(5)에 비해 피봇점아이들풀리(11)가 더 낮은 곳에 위치됨에 기인되는데, 이로 인해 피봇점아이들풀리(11)를 지지점을 하여 구동벨트(8a)가 당겨지면, 구동벨트(8a)의 당김력이 지지점인 피봇점아이들풀리(11)를 아래쪽으로 내려 누르지만 지지점에서 먼 스타터제너레이터풀리(5)가 위쪽으로 들어 올려지는 작용으로부터 알 수 있다.

그러므로, 시계방향 회전(Ma)되는 스타터제너레이터(5')의 움직임이 장력조절기(20)에 가해짐으로써, 장력조절기(20)는 상방향 힘(Fa)을 받아 수축되어 전체길이가 줄어들게 된다.

이때, 상기 장력조절기(20)의 길이수축은 스타터제너레이터(5')의 움직임 변화에 따라 함께 변화되어진다.

상기와 같은 장력조절기(20)의 길이수축으로 스타터제너레이터(5')의 시계방향 회전(Ma)에 따른 움직임이 저지되지 않음으로써, 스타터제너레이터(5')에 감겨져 피봇점아이들풀리(11)에 위치된 구동벨트(6a)의 부위는 보다 느슨하게 이완되는 반면, 종동아이들풀리(12)에 위치된 구동벨트(6a)의 부위는 보다 팽팽하게 인장되어진다.

이에 따라, 스타터제너레이터풀리(5)와 워터펌프풀리(4) 및 크랭크풀리(6)에 감겨진 구동벨트(8a)의 장력은 전체적으로 적절한 균형을 이룬 상태로 유지될 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 실시예에 따른 BES가 적용된 엔진의 발전시 작동을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 발전시에는 엔진 스타트시와 달리 크랭크풀리(6)가 시계방향회전되고, 이로 인해 구동벨트(8a)는 종동아이들풀리(12)쪽에서 과도한 인장력(Tb)을 받을 수밖에 없게 된다.

이때, 구동벨트(8a)는 종동아이들풀리(12)의 외주면을 지나면서 접촉됨에 따라, 구동벨트(8a)의 과도한 인장력(Tb)중 힘벡터(Force Vector)의 수직성분 힘이 종동아이들풀리(12)를 눌러주는 힘으로 작용하지만 접선성분 힘은 스타터제너레이터풀리(5)를 아래쪽으로 내려누르는 힘으로 작용하게 된다.

하지만, 스타터제너레이터풀리(5)에 가해진 힘은 스타터제너레이터(5')로 전달되고, 힘을 받은 스타터제너레이터(5')는 피봇점아이들풀리(11)의 축중심을 피봇점(Pa)으로 하여 반시계방향 회전(Mb)이 일어나게 된다.

이러한 힘 작용관계는 스타터제너레이터풀리(5)에 비해 종동아이들풀리(12)가 더 높은 곳에 위치됨에 기인되는데, 이로 인해 종동아이들풀리(12)를 지지점을 하여 구동벨트(8a)를 당겨줄 때, 구동벨트(8a)의 당김력이 지지점인 종동아이들풀리(12)를 아래쪽으로 내려 누르면서 동시에 지지점에서 먼 스타터제너레이터풀리(5)도 아래쪽으로 내려 눌려지는 작용으로부터 알 수 있다.

그러므로, 반시계방향 회전(Mb)되는 스타터제너레이터(5')의 움직임이 장력조절기(20)에 가해짐으로써, 장력조절기(20)는 하방향 힘(Fb)을 받아 인장되어 전체길이가 늘어나게 된다.

이때, 상기 장력조절기(20)의 길이인장은 스타터제너레이터(5')의 움직임 변화에 따라 함께 변화되어진다.

상기와 같은 장력조절기(20)의 길이인장으로 스타터제너레이터(5')의 반시계방향 회전(Mb)에 따른 움직임이 저지되지 않음으로써, 스타터제너레이터(5')에 감겨져 종동아이들풀리(12)에 위치된 구동벨트(6a)의 부위는 보다 느슨하게 이완되는 반면, 피봇점아이들풀리(11)에 위치된 구동벨트(6a)의 부위는 보다 팽팽하게 인장되어진다.

이와 같이 본 실시예에 따른 BES는 아이들풀리(10)가 스타터제너레이터풀리(5)와 크랭크풀리(6)를 감은 구동벨트(8a)의 양쪽에서 피봇점(Pa)을 형성하는 피봇점아이들풀리(11)와 고정점을 형성하는 종동아이들풀리(12)로 구성되며, 장력조절기(20)가 한쪽은 엔진(30)쪽으로 고정되고 다른 반대쪽은 스타터제너레이터풀리(5)가 결합된 스타터제너레이터(5')부위에 고정되는 레이아웃을 가짐으로써, BES의 전체적인 레이아웃이 타부위와 간섭이 없는 빈 공간 활용성을 보다 효과적으로 높일 수 있고, 또한 엔진 스타트시 스타터제너레이터(5')로 인한 구동벨트(8a)의 과도한 텐션이 스타터제너레이터(5')와 함께 움직이는 장력조절기(20)의 수축으로 완화되고, 반대로 발전시 크랭크풀리(6)로 인한 구동벨트(8a)의 과도한 텐션도 스타터제너레이터(5')와 함께 움직이는 장력조절기(20)의 이완으로 완화될 수 있게 된다.

1 : 엔진결합판 2 : 커버판
3 : 베이스판 3a : 워터펌프위치부
3b : 스타터제너레이터위치부
3c : 아이들풀리위치부 3ca : 피봇점형성단
3cb : 풀리고정단 3d : 장력조절기위치부
3e : 크랭크풀리위치부 4 : 워터펌프풀리
5 : 스타터제너레이터풀리
5' : 스타터제너레이터
5a,5b : 제1ㅇ2고정단 5c : 장력조절기고정단
6 : 크랭크풀리 7 : 에어컨풀리
8 : 벨트 8a : 구동벨트
8b : 종동벨트 10 : 아이들풀리
11 : 피봇점아이들풀리 12 : 종동아이들풀리
20 : 장력조절기 30 : 엔진

Claims

엔진부위로 형성되는 힌지점에 고정되어진 스타터제너레이터와;
상기 스타터제너레이터의 풀리입구측과 풀리출구측으로 고정되어진 2개의 아이들풀리와;
상기 스타터제너레이터와 상기 엔진부위에 각각 회전가능하게 고정되고, 엔진의 크랭크축에 결합된 크랭크풀리에 감겨진 구동벨트의 작용력에 의해 이완 혹은 수축되는 장력조절기;
를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 장력조절기의 수축 및 이완은 상기 스타터제너레이터의 움직임에 따라 이루어지고, 상기 스타터제너레이터는 상기 2개의 아이들풀리와 함께 체결되며,
상기 2개의 아이들풀리중 하나인 피봇점아이들풀리는 또 다른 하나인 종동아이들풀리보다 낮게 위치되어 상기 스타터제너레이터의 움직임에 대한 피봇점으로 작용하는 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 피봇점아이들풀리와 상기 종동아이들풀리는 상기 크랭크풀리와 상기 스타터제너레이터풀리사이에 위치되어진 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 장력조절기는 상기 스타터제너레이터의 체결점이 상기 엔진부위 체결점보다 낮게 위치되어 경사진 배열을 갖는 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 스타터제너레이터풀리에는 온오프클러치가 내장되어진 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 크랭크풀리를 기준으로 상기 크랭크풀리와 함께 배치되는 에어컨풀리와;
상기 크랭크풀리와 함께 배치되는 워터펌프풀리와;
상기 크랭크풀리와 상기 워터펌프풀리 및 상기 스타터제너레이터풀리에 감겨진 구동벨트와 달리, 상기 크랭크풀리와 상기 에어컨풀리에 감겨진 종동벨트;
를 더 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 1내지 청구항 6중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진에는 베이스판이 결합되고, 상기 베이스판에는 상기 워터펌프풀리가 위치되는 워터펌프위치부를 기준으로 할 때, 상기 워터펌프위치부의 한쪽 측면의 테두리 일부로 상기 스타터제너레이터풀리가 위치되는 스타터제너레이터위치부를 형성하고, 상기 워터펌프위치부의 아래쪽부위로 상기 크랭크풀리가 위치되는 공간인 크랭크풀리위치부를 형성하며, 상기 크랭크풀리위치부의 한쪽 측면부위로 상기 에어컨풀리가 위치되는 공간부를 형성하고, 상기 워터펌프위치부의 위쪽으로 상기 장력조절기의 한쪽부위가 체결하는 장력조절기위치부를 형성하는 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 7에 있어서, 상기 스타터제너레이터위치부에는 상기 피봇점아이들풀리 및 상기 종동아이들풀리를 체결하기 위한 피봇점형성단과 이에 비해 더 높은 위치를 갖는 풀리고정단이 형성되고,
상기 피봇점형성단과 상기 풀리고정단을 이용해 상기 스타터제너레이터풀리를 갖춘 상기 스타터제너레이터가 함께 체결되며,
상기 스타터제너레이터와 상기 피봇점아이들풀리가 함께 체결된 상기 피봇점형성단은 상기 장력조절기위치부에 한쪽을 고정한 상기 장력조절기의 수축 및 이완을 위한 상기 스타터제너레이터 움직임의 피봇점으로 작용하는 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.
청구항 8에 있어서, 상기 스타터제너레이터는 하우징부위를 이용해 상기 피봇점형성단과 상기 풀리고정단 및 상기 장력조절기에 체결되는 것을 특징으로 하는 벨트구동 스타트 시스템.