KR20020005621A - 벨트-풀리 구동 시스템의 제어 방법 및 벨트-풀리 구동시스템 - Google Patents

Abstract

구동 벨트(4)가 텐션 하에서 둘레에 감겨진 1개 이상의 구동 및 피동 풀리(1, 2, 3)와, 이 텐션에 영향을 주는 텐셔닝 수단(5, 6)과, 이 텐셔닝 수단(5, 6)을 제어하는 제어 수단(10)을 구비한 벨트-풀리 구동 시스템에서 텐션을 제어하는 방법이 개시되며, 이 방법은 구동 시스템에서 진동 또는 구동 시스템의 진동 진동 거동과 관련된 파라미터를 측정하는 단계와, 이 진동 또는 파라미터의 크기에 기초하여 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

벨트-풀리 구동 시스템의 제어 방법 및 벨트-풀리 구동 시스템{METHOD FOR CONTROLLING A BELT-PULLEY DRIVE SYSTEM, AND BELT-PULLEY DRIVE SYSTEM}

이러한 구동 시스템은 가령 연소 엔진으로부터 요구되는 동력에 따라 회전 속도의 범위 내에서 작동한다. 이러한 변동하는 작동 조건의 결과로서, 벨트-풀리 구동 시스템에서 진동이 발생될 수 있다. 그와 같은 진동은 벨트의 텐션(tension)에 의존하기도 하고, 벨트-풀리 구동 시스템의 마모 상태에 의존하기도 한다.

그러한 진동의 발생은 바람직하지 않은데, 진동은 구동 시스템에 손상을 유발할 수 있고, 마모를 악화시킬 수 있기 때문이다. 게다가, 발생된 소음은 예컨대 동력 차량 용도에서는 용납되지 않을 수도 있다.

본 발명은 벨트-풀리 구동 시스템의 분야, 구체적으로는 부하가 걸린 상태에서 벨트-풀리 구동 시스템의 거동에 관한 것이다. 벨트-풀리 구동 시스템은 다양한 분야에 사용된다. 일례로서, 연소 엔진의 보조 장비, 예컨대 다이나모(dynamo), 워터 펌프 등을 구동시키기 위한 벨트-풀리 구동 시스템이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 벨트-풀리 구동 시스템을 보여주는 개략도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 부하가 걸린 상태에서 그러한 구동 시스템의 거동을 개선하는 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 구동 벨트가 텐션 하에서 둘레에 감겨진 1개 이상의 구동 및 피동 풀리와, 이 텐션에 영향을 주는 텐셔닝 수단(tensioning means)과, 이 텐셔닝 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 벨트-풀리 구동 시스템에서 텐션을 제어하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은

구동 시스템에서 진동 또는 구동 시스템의 진동 거동과 관련된 파라미터를 측정하는 단계와,

상기 진동 또는 상기 파라미터의 크기에 기초하여 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함한다.

상기 구동 시스템에서 진동을 측정한 후에는, 진동이 감소되거나 완전하게 억제되는 그런 방식으로 벨트 텐션에 영향을 미치는 것이 가능하다. 이는 표준 풀리 벨트 구동 시스템이 여전히 사용될 수 있다는 장점을 가지며, 이와 동시에 부가적인 제어 단계에 의해 그 시스템의 진동 거동에 대한 개선이 이루어진다.

이 외에도, 벨트-풀리 구동 시스템의 거동에 영향을 미치는 다른 현상도 마찬가지로 고려될 수 있다. 일례로서, 구동 벨트와 풀리 사이에서 발생하는 바람직하지 못한 슬립이 있다.

여기에서도 역시, 본 발명은 다음의 단계를 사용함으로써 유용하게 이용될 수가 있다. 즉,

구동 벨트와 1개 이상의 풀리 사이의 슬립을 측정하는 단계와,

상기 슬립의 크기에 기초하여 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 벨트와 풀리의 마모에 기여하는 슬립도 역시 억제될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 다양한 방식으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 이 방법은 슬립 등과 같은 진동 현상을 검출하는 모니터링 시스템과 조합하여 이용할 수 있다. 그때, 텐션은 모니터링 시스템에 의해 제공되는 신호에 기초하여 제어된다.

상기 방법에 대한 다른 실용적인 응용도 마찬가지로 가능하다. 대부분의 경우, 벨트-풀리 구동 시스템이 동일하면 동일한 환경에서, 가령 연소 엔진용 보조 구성 요소로서 사용된다는 것도 기억해야만 한다. 그 경우, 본 발명에 따르면, 그 방법은 이하의 단계, 즉

시험 벨트-풀리 구동 시스템에서 벨트 텐션을 위한 제어 절차를 결정하는 단계와,

상기 제어 절차와 상기 구동 시스템 특성 사이의 관계를 설정하는 단계와,

상기 시험 벨트-풀리 구동 시스템과 동일한 공칭 벨트-풀리 구동 시스템의 제어 수단에서 상기 제어 절차를 복제하는 단계와,

상기 특성과 상기 제어 절차에 기초하여 상기 공칭 벨트-풀리 구동 시스템을 제어하는 단계에 의해 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 이러한 변형 형태에 따르면, 단지 하나의 벨트-풀리 구동 시스템만을 시험할 필요가 있으며, 다음에 후속하는 벨트-풀리 구동 시스템의 제조는 표준 방식으로 이루어진다.

본 발명에 따른 방법에 이용될 특성으로는 예컨대 엔진 속도, 진동 등이 있다.

또한, 본 발명은 벨트에 관한 것이며, 여기에서는 텐셔닝 수단은 작동 수단과 결합된 공전 롤러를 구비하며, 상기 작동 수단은 공전 롤러를 풀리 사이에 있는 벨트의 일부 위로 가압하도록 배열된다.

상기 텐셔닝 수단은 예컨대, 상기 작동 수단에 결합된 공전 롤러를 구비하며, 상기 작동 수단은 공전 롤러를 풀리 사이의 벨트의 일부 위로 가압하도록 배열된다.

이제, 본 발명을 도면에 도시된 실시 형태를 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도면은 벨트(4)에 의해 연결된 롤러(1, 2, 3)를 구비하는 벨트-풀리 구동 시스템을 보여준다. 이 벨트-풀리 구동 시스템은 예컨대, 연소 엔진에 사용되어 다이나모(dynamo) 및/또는 워터 펌프를 구동시킬 수 있다.

상기 벨트(4)의 일부는 텐션 휠(5)에 의해 영향을 받으며, 이 휠은 선형 액츄에이터(6)에 의해 벨트(4)의 일부를 향해 가압된다. 액츄에이터(6)는 고정점에, 예컨대 해당 엔진에 연결된다.

또한, 벨트(4)에는 특정 현상, 구체적으로는 진동을 검출하기 위한 센서(8)가 사용된다. 이 센서(8)는 그러한 진동을 나타내는 신호를 발생시키며, 이 신호는 케이블(9)에 의해 제어 유닛(10)으로 전송된다. 상기 센서(8)는 선형 액츄에이터(6)에 일체형으로 될 수도 있다.

상기 제어 유닛(10)은 텐션 휠(5)에 의해 벨트 텐션이 영향을 받아서 진동이 제거되도록 하는 그런 방식으로 선형 액츄에이터에 영향을 준다.

상기 제어 유닛은 예컨대 벨트의 진동 스펙트럼이 기억되는 메로리를 구비한다. 이는 벨트-풀리 구동 시스템에 "자가 학습(self learning)" 능력을 제공한다. 이러한 저장 데이터를 기초로 하여, 상기 제어 유닛은 액츄에이터에 자동으로 영향을 주며, 따라서 향후의 부정적인 현상, 예컨대 진동이 초기에 완화 및 방지되는 그런 방식으로 텐션 휠과 텐셔닝 벨트(4)에 영향을 준다.

Claims (13)

1. 구동 벨트가 텐션 하에서 둘레에 감겨진 1개 이상의 구동 및 피동 풀리와, 이 텐션에 영향을 미치는 텐셔닝 수단과, 이 텐셔닝 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하는 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법 으로서,

   상기 구동 시스템의 진동 또는 상기 구동 시스템의 진동 거동과 관련된 파라미터를 측정하는 단계와,

   상기 진동 또는 상기 파라미터의 크기에 기초하여 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   구동 벨트와 1개 이상의 풀리 사이의 슬립을 측정하는 단계와,

   상기 슬립의 크기에 기초하여 상기 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   시험 벨트-풀리 구동 시스템에서 벨트 텐션을 위한 제어 절차를 결정하는 단계와,

   상기 구동 시스템의 제어 절차와 특성 사이의 관계를 설정하는 단계와,

   상기 벨트-풀리 구동 시스템과 동일한 공칭 벨트-풀리 구동 시스템의 제어수단에서 상기 제어 절차를 복제하는 단계와,

   상기 제어 절차 및 동일한 특성에 기초하여 상기 공칭 벨트-풀리 구동 시스템을 제어하는 단계를 포함하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 구동 시스템은 상기 피동 풀리에 결합된 엔진을 구비하며, 상기 특성은 엔진 속도인 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
5. 선행항들 중 어느 하나에 있어서,

   상기 구동 시스템의 진동 스펙트럼을 감소시키는 단계와,

   상기 기록된 진동 스펙트럼에 기초하여 상기 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
6. 선행항들 중 어느 하나에 있어서,

   상기 진동 또는 이와 관련된 파라미터를 메모리에 저장하는 단계와,

   상기 저장된 진동 또는 파라미터에 기초하여 상기 구동 벨트에서의 텐션을 제어하는 단계를 포함하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 있어서, 상기 텐셔닝 수단은 휴지 위치 및 상기 구동 벨트의 텐션을 증가시키기 위한 텐셔닝 위치를 제공하는 온/오프 전자석을 구비하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 있어서, 상기 텐셔닝 수단은 스크류 액츄에어터 및 회전 모터, 또는 스크류 액츄에어터 및 선형 모터와 같은 액츄에이터인 것인 벨트-풀리 구동 시스템의 텐션 제어 방법.
9. 구동 벨트가 텐션 하에서 둘레에 감겨진 2개 이상의 풀리와, 상기 텐션에 영향을 주는 텐셔닝 수단과, 상기 텐셔닝 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하며, 상기 제어 수단은 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 방법에 따른 상기 텐셔닝 수단을 제어하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 텐셔닝 수단은 작동 수단에 결합된 공전 롤러를 구비하며, 상기 작동 수단은 상기 공전 롤러를 상기 풀리 사이의 벨트의 일부 위로 가압하도록 배열되어 있는 것인 벨트-풀리 구동 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 작동 수단은 상기 벨트의 일부와 맞물려 있는 작동 위치와 비작동 위치 사이에서 상기 공전 롤러를 변위시키는 자석을 구비하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템.
12. 제10항에 있어서, 상기 작동 수단은 스크류 액츄에이터 및 회전 모터, 또는 스크류 액츄에이터 및 선형 모터와 같은 스크류 액츄에이터를 구비하는 것인 벨트-풀리 구동 시스템.
13. 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 풀리에는 일정한 직경의 그루브가 형성되어 있는 것인 벨트-풀리 구동 시스템.