KR20020048488A - 차량용 벨트 장력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 벨트 장력조절장치에 관해 제시한다. 본 발명은 두 풀리 사이에 위치되며 소정위치에 벨트 교환시기 감지센서를 갖는 하우징과, 이 하우징에 이동 가능하게 삽입되어 구동벨트쪽으로 탄성바이어스 되고 돌출단에 구동벨트에 접촉하는 텐션풀리를 가지며 소정위치에 감지센서를 선택적으로 동작시키는 센서작동편을 갖는 푸셔 및 벨트 교환시기 감지센서와 연결되며 차량의 대시보드에 설치되어 벨트 교환시기를 운전자에게 알려주는 경보램프를 구비한다. 본 발명은 구동벨트의 늘어짐에 대응하여 벨트의 장력을 초기세팅 상태로 자동으로 조절해줄 수 있으면서 열화에 따른 벨트의 정확한 교환시기를 운전자에게 정확히 알려줄 수 있어 동력을 이음발생 없이 정확하게 전달할 수 있음은 물론 구동벨트의 절단으로 인한 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

Description

차량용 벨트 장력조절장치{auto tensioner for belt of a vehicle}

본 발명은 차량용 벨트 장력조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벨트의 늘어짐에 대응하여 자동으로 벨트의 장력을 조절할 수 있으면서 노화에 따른 벨트의 교환시기를 운전자에게 자동으로 알려줄 수 있도록 된 벨트 장력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 실린더의 흡·배기 밸브 작동용 캠샤프트, 오일펌프, 냉각수 펌프, 제너레이터 및 콤프레서 등 각종의 구동부품들이 구비되어 있다. 이러한 구동부품들은 엔진의 크랭크축과 벨트로 연결됨으로써 필요한 동력을 엔진으로부터 전달받는다. 이와 같은 구동벨트는 그 특성상 사용에 따른 마모나 엔진으로부터의 고열에 의한 열변형으로 늘어짐이 발생하게 되며, 이 경우 구동벨트의 슬립(slip)에 의한 동력전달 불량으로 흡·배기 밸브의 개폐시기에 오차가 생기거나 냉각시스템 등에 트러블(troble)이 야기된다.

특히, 콤프레서와 같이 두 풀리(pully)의 축간거리가 비교적 먼 경우, 구동벨트에 늘어짐이 발생되면 벨트의 떨림과 이음이 함께 발생되어 차량의 신뢰성 저하를 유발하게 된다.

이에 따라 벨트전동기구의 두 풀리 사이에는 구동벨트의 늘어짐 회복되도록 그 장력을 적절히 조절하기 위한 벨트 장력조절장치가 구비되는 일반적이다. 이러한 벨트 장력조절장치에는 수동으로 조절하는 방식과, 벨트의 늘어짐에 따라 자동으로 장력을 조절하는 소위 오토 텐셔너(auto tensioner)가 있다.

예컨대, 한국 실용신안공개 제99-3259호에는 콤프레서 장착브래킷에 수직장공을 형성함과 함께 가이드볼트를 수직으로 설치하고, 아이들풀리 지지볼트를 수직장공을 통해 가이드볼트에 결합한 뒤 압축스프링에 의해 벨트쪽으로 탄성바이어스 시켜 늘어짐에 따른 벨트의 장력변화에 대응하여 아이들풀리가 압축스프링의 복원탄성에 의해 벨트를 가압함으로써 벨트의 장력을 자동으로 조절하는 오토 텐셔너가 제시되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 오토 텐셔너는 벨트의 수명에 대한 고려가 전혀없이 단순히 벨트의 늘어짐에 따른 장력만을 자동 조절하도록 구성되어 있기 때문에, 벨트의 절단에 의한 사고에 전혀 대처할 수 없었다. 즉, 벨트의 장력이 자동으로 조절되기 때문에 운전자는 아무런 대비책 없이 오토 텐셔너에만 의존하게 되는 바, 장기간 사용에 따른 벨트의 열화(烈火)로 벨트를 교환해주어야 됨에도 불구하고 운전자가 이를 인식하지 못함으로써 운전중 벨트의 절단에 의한 불의의 사고에 대처할 수 없게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 발명된 것으로서, 구동벨트의 늘어짐에 대응하여 벨트의 장력을 자동으로 조절해줄 수 있음은 물론 열화에 따른 벨트의 정확한 교환시기를 운전자에게 확실히 알려줌으로써 예기치 못한 벨트절단에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 차량의 벨트 장력조절장치를 제공함에 그목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 벨트 장력조절장치가 구비된 엔진을 개략적으로 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 본 발명 벨트 장력조절장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 3는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,

도 4는 본 발명의 작동을 나타낸 발췌 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

P1~P3: 풀리B: 구동벨트

11: 하우징13: 벨트 교환시기 감지센서

14: 푸셔15a: (푸셔의) 센서작동편

16: (푸셔의) 텐션풀리17: 코일스프링

18: 경보램프19: 제어부

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량의 벨트 장력조절장치는, 두 풀리 사이에 위치되며 소정위치에 벨트 교환시기 감지센서를 갖는 하우징; 이 하우징에 이동 가능하게 삽입되어 구동벨트쪽으로 탄성바이어스 되고, 돌출단에 상기 구동벨트에 접촉하는 텐션풀리를 가지며, 소정위치에 감지센서를 선택적으로 동작시키는 센서작동편을 갖는 푸셔(pusher); 및 벨트 교환시기 감지센서와 연결되며, 차량의 대시보드에 설치되어 벨트 교환시기를 운전자에게 알려주는 경보램프;를 구비한 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명은, 구동벨트의 늘어짐에 대응하여 벨트의 장력을 초기세팅 상태로 자동으로 조절해줄 수 있으면서 열화에 따른 벨트의 정확한 교환시기를 운전자에게 알려줄 수 있게 되므로 차량의 신뢰성과 안전성 및 편의성 향상에 큰 효과를 발휘한다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1에서, 예를 들어 아이들 풀리(P3)를 개재하여 엔진(E)의 크랭크 풀리(P1))와 콤프레서(C)의 풀리(P2)를 전동가능하게 연결하는 구동벨트(B)의 이완측에 본 발명에 의한 장력조절장치(10)가 배치된다. 이 장력조절장치(10)는 바람직하기로 지지브래킷(20)을 통해 엔진(E)에 장착되며, 지지브래킷(20)은 구동벨트(B)의 떨림에 의한 피도강도가 증대되도록 두께에 비해 넓은 너비을 갖도록 구성되어 그 한쪽 단부가 엔진(E)에 용접으로 고정된다.

본 발명에 의한 벨트 장력조절장치(10)는, 도 2 내지 도 4에 잘 도시된 바와 같이 브래킷(20)의 자유단에 볼트(12)로 체결되는 하우징(11)과, 이 하우징(11)에 이동 가능하게 설치되어 구동벨트(B)를 적절한 탄성으로 가압하는 푸셔(14) 및 구동벨트(B)의 교환시기를 표시하는 경보램프(18)로 구성된다.

하우징(11)은 한쪽이 개구된 용기형태를 가지며, 하우징(11)의 개구(11a) 한쪽에는 구동벨트(B)의 교환시기를 감지하는 센서(13)가 장착된다. 이 벨트 교환시기 감지센서(13)는 차량의 제어부(19)와 연결되어 그 감지신호를 제어부(19)로 송출한다.

푸셔(14)는 하우징(11)의 내부에 이동 가능하게 삽입되어 일단이 하우징(11)의 개구(11a)를 통해 외부로 돌출되는 대략 ㄷ자형의 서포트(15)와, 이 서포트(15)의 돌출단에 회전 가능하게 지지되어 구동벨트(B)에 접촉하는 텐션풀리(16)로 이루어진다. 푸셔(14)의 서포트(15)와 하우징(11)의 바닥 사이에는 푸셔(14)를 구동벨트(B) 쪽으로 탄성바이어스 시키는 코일스프링(17)이 개재된다. 이에 따라 텐션풀리(16)는 구동벨트(B)에 탄성적으로 접촉하게 된다.

그리고, 푸셔(14)의 서포트(15) 한쪽에는 하우징(11)의 벨트 교환시기 감지센서(13)를 동작시키기 위한 센서작동편(15a)이 구비된다. 이러한 센서작동편(15a)은 구동벨트(B)의 초기 장력설정시 벨트 교환시기 감지센서(13)와 소정간격 이격되도록 형성되는데, 이 간격은 구동벨트(B)의 수명을 고려하여 벨트(B)가 열화에 의해 절단되지 않는 범위내에서 적절히 설정된다.

한편, 경보램프(18)는 운전자가 용이하게 인식할 수 있도록 차량의 대시보드 (도시하지 않음)에 설치되며, 제어부(20)와 연결되어 벨트 교환시기 감지센서(13)의 감지신호에 따라 선택적으로 점등된다.

다음, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 벨트 장력조절장치(10)의 작동에 대해 설명한다.

먼저, 각 풀리(P1~P3)(16)에 구동벨트(B)를 걸어주게 되면, 푸셔(14)는 구동벨트(B)의 초기장력에 의해 코일스프링(17)을 압축하면서 하우징(11)의 내부로 적절히 진입하게 된다. 이에 따라 하우징(11)의 벨트 교환시기 감지센서(13)와 푸셔(14)의 센서작동편(15a)은 일정간격만큼 이격되며, 푸셔(14)의 텐션풀리(16)는 코일스프링(17)의 탄성에 의해 구동벨트(B)를 적절히 가압하게 된다.

이 상태에서, 차량의 운행으로 구동벨트(B)에 늘어짐이 발생하게 되면, 그에 대응하여 코일스프링(17)의 복원탄성에 의해 푸셔(14)가 구동벨트(B) 쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 도 4에 도시한 바와 같이 구동벨트(B)가 그 늘어진 양만큼 텐션풀리(16)에 의해 위치이동 됨으로써 구동벨트(B)의 장력이 자동으로 초기 설정장력으로 회복되게 된다.

한편, 이와 같은 자동 장력 조절작용이 진행되면, 푸셔(14)의 센서작동편(1 5a)이 하우징(11)의 벨트 교환시기 감지센서(13)와 점차 가까워지게 되고, 이에 따라 구동벨트(B)가 장기간 사용으로 열화되어 교환시기에 도달하게 되면 푸셔(14)가 더욱 돌출하여 그 센서작동편(15a)이 하우징(11)의 벨트 교환시기 감지센서(13)에접촉됨으로써 센서(13)를 동작시킨다. 그러면, 벨트 교환시기 감지센서(13)가 그 감지신호를 제어부(20)로 송출하게 되고, 이에 따라 제어부(20)가 벨트 교환신호를 출력하여 경보램프(19)를 점등시킴으로써 벨트 교환시기가 도래했음을 운전자에게 알려주게 된다.

이와 같이 경보램프(19)가 점등되면, 운전자가 이를 간편하게 인식하여 구동벨트(B)를 교환하게 됨으로써 구동벨트(B)의 절단에 의한 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 구동벨트의 늘어짐에 대응하여 벨트의 장력을 초기세팅 상태로 자동으로 조절해줄 수 있으면서 열화에 따른 벨트의 정확한 교환시기를 운전자에게 알려줄 수 있게 된다. 이에 따라 벨트의 늘어짐에 의한 떨림이나 이음을 효과적으로 방지할 수 있고, 동력을 정확하게 전달할 수 있을 뿐 아니라 구동벨트의 절단으로 발생될 수 있는 불의의 사고도 미연에 방지할 수 있게 된다.

따라서 본 발명은, 차량의 신뢰성과 안전성 및 편의성을 향상시키는 우수한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 적어도 두 풀리를 서로 연결하여 피동측 풀리에 구동측 풀리의 동력을 전달하는 구동벨트의 장력을 자동으로 조절하기 위한 장치로서,

   상기 두 풀리 사이에 위치되며, 소정위치에 벨트 교환시기 감지센서를 갖는 하우징;

   상기 하우징에 이동 가능하게 삽입되어 구동벨트쪽으로 탄성바이어스 되고, 돌출단에 상기 구동벨트에 접촉하는 텐션풀리를 가지며, 소정위치에 상기 감지센서를 선택적으로 동작시키는 센서작동편을 갖는 푸셔;

   상기 벨트 교환시기 감지센서와 연결되며, 차량의 대시보드에 설치되어 벨트 교환시기를 운전자에게 알려주는 경보램프;를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 벨트 장력조절장치.