KR100257669B1

KR100257669B1 - 벨트 텐셔너

Info

Publication number: KR100257669B1
Application number: KR1019960021631A
Authority: KR
Inventors: 카주마사 아유카와
Original assignee: 니시오카 마사오; 유니타 가부시키가이샤
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 2000-08-01
Also published as: GB2302158A; US5803849A; CN1223774C; GB9612378D0; CN1082156C; CN1144892A; KR970002042A; DE19655377B4; CN1385325A; GB2302158B

Abstract

벨트 텐셔너는 개구부를 보유하는 텐셔너 컵과, 상기 텐셔너 컵의 개구부를 차단하기 위해 확대되고, 상기 텐셔너 컵에 회전이 자유롭도록 연결된 뚜껑부를 보유하는 텐셔너 아암을 보유한다. 텐셔너는 또한 한쪽의 회전방향으로 아암을 탄력적으로 압축하기 위해 컵과 아암 사이에 작용하도록 토션 스프링이 제공되고, 감쇠부재는 그 외주면이 상기 텐셔너 컵의 내주면과 미끄럼 접촉하여, 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부에 부착된다. 나아가, 텐셔너는 텐셔너 컵의 내주면에 대항하는 감쇠부재를 탄성적으로 압축하기 위해 감쇠부재 내에 링 스프링이 제공된다. 아암의 뚜껑부는 아암의 뚜껑부의 요동축과 평행하게 돌출된 적어도 2개의 원형 핀등의 요소를 보유하고, 원형 핀등의 요소는 감쇠부재 내에 형성된 홀 내에 삽입되고, 그것에 의해, 감쇠부재는 아암의 뚜껑부에 대하여 회전방향 및 방사방향으로 이동되는 것이 방지된다.

Description

벨트 텐셔너

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 벨트 텐셔너를 구체화한 자동차 엔진용 벨트 운전장치의 개략도이다.

제2도는 본 발명에 따른 벨트 텐셔너의 외부형상을 표시한 측면도이다.

제3도는 제2도의 벨트 텐셔너의 종단면도이다.

제4도는 제3도의 벨트 텐셔너의 분해도이다.

제5도는 제3도의 벨트 텐셔너의 텐셔너 아암을 표시한 측면도이다.

제6도는 제5도의 텐셔너 아암의 평면도이다.

제7도는 제3도의 벨트 텐셔너의 고리형상 감쇠부재를 표시한 측면도이다.

제8도는 제7도의 고리형상 감쇠부재의 평면도이다.

제9도는 C형상의 링 스프링의 한 형태를 표시한 평면도이다.

제10도는 C형상의 링 스프링의 다른 형태를 표시한 평면도이다.

제11도는 고리형상 감쇠부재의 다른 실시예를 표시한 평면도이다.

제12도는 제11도의 고리형상 감쇠장치의 사시도이다.

제13도는 본 발명의 제2실시예에 따른 벨트 텐셔너의 테스트를 위한 내구력 시험기를 표시한 개략도이다.

제14도는 내구력 시험기에 의한 내구력 시험의 실행결과의 한 부분을 표시한 그래프이다.

제15도는 내구력 시험기에 의한 내구력 시험의 실행결과의 다른 부분을 표시한 그래프이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 구동풀리 2 : 종동풀리

3 : 파워스티어링용 풀리 4 : 교류발전용 풀리

5, 6 : 아이들 풀리 7 : 구동벨트

10 : 벨트 텐셔너 30 : 텐셔너 아암

32 : 감쇠부재

본 발명은 자동차 엔진용 벨트 운전장치에서 주요하고, 유용하게 사용되는 벨트 텐셔너의 개량에 관한 것이다.

벨트 텐셔너는 운전력이 단 벨트에 의해 복수의 장치로 변환할 경우, 방지 슬랙에 의해 운전력을 확실하게 변환하기 위해 사용된다. 이러한 형식의 벨트 텐셔너는 일본국 실개평 5-67854호 공보에 의해 개시되어 있다.

종래의 벨트 텐셔너는 상기의 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 그 한쪽 끝에 뚜껑부가 형성된 텐셔너 아암을 보유하고 있고, 그 뚜껑부는 엔진블록에 고정된 고정컵부재에 회전이 자유롭도록 연결되어 있다. 또한, 그 다른쪽 끝에 회전이 자유롭도록 부착된 풀리를 보유하고 있고, 그 풀리는 자동차 엔진용 벨트 운전장치의 벨트와 연계되어 적용된다. 토션 스프링은 컵부재와 텐셔너 아암 사이에 작용하는 고정 컵부재에 제공되고, 이 때문에 텐셔너 아암은 벨트의 풀리의 인장등에 의해 회전이 자유롭도록 밀어올려진다.

텐셔너 아암에는 그 뚜껑부에 부착된 고리형상 감쇠부재가 제공되고, 감쇠부재의 외주면은 고정 컵부재의 내표면과 미끄럼 접촉되어 있다. 상세하게 설명하면, 고리형상 감쇠부재는 소정간격으로 배열되고 내주면으로부터 돌출된 돌기를 보유하고, 그 돌기는 감쇠부재의 외주면과 고정 컵부재의 내표면 사이의 상대회전을 방지하기 위해 텐셔너 아암의 뚜껑부 내에 형성된 홈 또는 리세스(recess)와 연계되어 있다. 또한, 고리형상 감쇠부재는 그 내주면에 제공된 스프링을 보유하고, 스프링은 고정컵 부재에 대항하는 고리형상 감쇠부재의 밀어올려짐에 도움을 준다. 즉, 고리형상 감쇠부재는 고정컵 부재에 대항하여 탄력적으로 밀어올려진다. 이 때문에, 텐셔너 아암이 회전할 동안, 감쇠력 또는 마찰력은 고리형상 감쇠부재와 고정컵 부재 사이에 발생되며, 회전저항력이 텐셔너 아암에 부여된다.

그러나, 상술한 종래의 벨트 텐셔너는, 고리형상 감쇠부재의 외주면이 마멸되고 마모될 경우, 고리형상 감쇠부재는 감쇠부재의 원주부분이 텐셔너 아암의 뚜껑부에 대하여 방사상으로 이동하기 때문에 손상된다. 이 때문에, 간극은 감쇠부재의 돌기부와 텐셔너의 홈 또는 리세스 사이에 발생하고, 이 간극에 의해 텐셔너 아암의 요동시에, 각 부재가 충돌하여 소음이 발생한다. 종래의 벨트 텐셔너의 배열에 있어서, 텐셔너 아암의 뚜껑에 감쇠부재의 안전하고 타이트한 부착은 마멸에 의해 직접적으로 충격을 받고, 감쇠부재의 손상의 원인에 의해 감쇠부재가 마모되어, 감쇠부재와 텐셔너 아암의 뚜껑부 사이의 상대적인 이동이라는 바람직하지 못한 결과를 갖게된다.

한편, 종래의 발명에 있어서, 감쇠부재는 때때로 나이론 또는 폴리아세탈로 형성된다. 나이론으로 제작하여 사용할 경우, 마찰소음이 감쇠부재의 미끄럼 접촉면과 고정 컵부재 사이에서 발생된다. 또한 폴리아세탈로 제작하여 사용할 경우, 마찰소음은 발생하지 않지만, 조기에 마멸 및 마모되고, 응력이 집증되는 위치에서 쉽게 손상된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 비록 감쇠부재가 파손 및 마모된다 하더라도, 소음을 억제시키기 위해 고정 컵부재와 감쇠장치의 미끄럼 접촉면에 감쇠력 또는 마찰력을 발생시키도록 구성되는 벨트 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 고정 컵부재와 감쇠부재의 미끄럼 접촉면 사이의 마찰 소음을 억제할 수 있는 수지물질로 형성된 감쇠부재를 보유하고, 파손 및 마모에 대해 고도의 저항력을 보유하는 벨트 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 개구부를 보유하는 텐셔너 컵과, 한쪽 단부에 형성된 뚜껑부를 보유하는 텐셔너 아암과, 텐셔너 컵에 회전이 자유롭도록 연결되고 텐셔너 컵의 개구부를 차단하기 위해 확장된 뚜껑부와, 하나의 회전방향에서 텐셔너 아암을 탄력적으로 밀어올리기 위해 텐셔너 컵과 텐셔너 아암 사이에 작용하는 텐셔너 컵에 설치된 탄성부재와, 외주면이 텐셔너 컵의 내주면과 미끄럼 접촉하여, 텐셔너 아암의 뚜껑부에 안전하게 부착된 감쇠부재와, 텐셔너 컵의 내주면에 대항하는 감쇠부재를 탄력적으로 밀어올리기 위해 감쇠부재 내에 설치되는 링 스프링을 보유한 벨트 텐셔너에 관한 것으로, 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부는 텐셔너 아암의 뚜껑부의 요동축과 평행하게 돌출된 적어도 2개의 원주형상인 핀등의 요소가 설치되어 있고, 원주형상인 핀등의 요소는 감쇠부재 내에 형성된 홀 내에 삽입되어 있고, 그것에 의해 감쇠부재는 텐셔너 아암의 뚜껑부에 관하여 회전방향 및 방사방향의 회전으로부터 제한되어 있다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 원주형상인 핀등의 요소와 홀은 감쇠부재의 중심으로부터 옵셋된 위치에 배열될 것이다. 바람직하게, 원주형상인 핀등의 요소와 홀은 감쇠부재의 중심으로부터 방사방향 내의 동일한 위치에 배열된다.

또한 바람직하게, 감쇠부재는 감쇠부재와 일체적으로 형성된 삽입부를 보유하고, 홀은 삽입부재 내에 형성되고, 감쇠부재의 삽입부는 감쇠부재의 내주를 따라 배열되어 있다. 더욱 바람직하게, 감쇠부재는 고리형성 체(體)로 구성되고, 감쇠부재의 삽입부는 고리형상 체의 측면으로부터 일체적으로 확장되어 있다. 나아가, 고리형상 체는 틈새를 형성하기 위해 분할되어 있고, 감쇠부재의 삽입부는 고리형상 체의 틈새 반대측에 배열되어 있다.

벨트 텐셔너는 적어도 한개의 링형상 스프링을 보유해서, 텐셔너 컵의 내주면에 대항하여 감쇠부재의 외주면을 탄성적으로 밀어올려지도록 감쇠부재 내에 형성된다. 바람직하게, 링형상 스프링은 C형상 링 스프링으로 이루어진다. 또한, 감쇠부재의 홀은 그 사이에 실질적으로 틈새가 없는 원주형상인 핀등의 요소가 체결되고, 원주형상인 핀등의 요소와 감쇠부재의 홀은 원형단면을 보유한다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 개구부를 보유하는 텐셔너 컵과, 텐셔너 컵에 회전이 자유롭도록 연결되고, 텐셔너 컵의 개구부를 차단하기 위해 확장된 뚜껑부를 한쪽 단부에 보유한 텐셔너 아암과, 하나의 회전방향에서 텐셔너 아암을 탄력적으로 밀어올리기 위해 텐셔너 컵과 텐셔너 아암 사이에 작용하는 텐셔너 컵에 설치된 탄성부재와, 외주면이 텐셔너 컵의 내주면과 미끄럼 접촉하여, 텐셔너 아암의 뚜껑부에 안전하게 부착된 감쇠부재를 보유한 벨트 텐셔너에 관한 것으로, 감쇠부재는 0.2 이하의 동마찰계수와, 1400 이상의 한계 PV(pressure-velocity)값과, 0.2 이하의 비마모량(比摩耗量)을 보유하는 부분 방향족 폴리아미드수지로 형성되어 있다.

본 발명의 제2발명에 따른 벨트 텐셔너는, 약 0.16의 동마찰계수와, 약 1600의 한계 PV값과, 약 0.16의 비마모량을 보유한다. 바람직하게, 텐셔너 컵은 적당한 금속으로 형성되어 있고, 그 금속은 알루미늄 합금으로 형성된다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 벨트 텐셔너를 구체화한 자동차 엔진용 벨트 운전장치의 개략도이다. 벨트 운전장치는 자동차 엔진(도면에 표시하지 않음)의 출력축 상에 설치된 구동풀리(1)와, 공기 압축기용 종동풀리(2)와, 파워 스티어링 펌프용 풀리(3)와, 교류발전기용 풀리(4)와, 아이들 풀리(5),(6)와, 풀리를 따라 걸린 단 구동벨트(7)로 구성되어 있다. 본 발명의 제1실시예를 따른 벨트 텐셔너는 일반적으로 기준선(10)에 의해 지시되어 있고, 풀리(1)와 풀리(4) 사이의 구동벨트(7)의 단면과 연계시키기 위해 설치된다.

벨트 텐셔너(10)는 엔진블록에 고정되는 고정부재(20)와, 이 고정부재(20)에 대하여 피봇볼트 또는 요동축(23)을 축으로 하여 회동가능하게 설치된 텐셔너 풀리(40)를 구비하고 있다. 텐셔너 풀리(40)는 고정부재(20) 내에 설치된 탄성수단에 의해 도면중 상측으로 밀어올려지고, 구동벨트(7)는 탄성수단으로부터의 탄성력의 결과에 의해 인장된다. 텐셔너 풀리(40)가 제1도 내의 파선으로 표시된 위치까지 피봇볼트(23) 주위를 이동할 경우, 풀리(1)~(6)를 따른 벨트(7)의 인장 또는 연결이 용이하게 실행될 수 있다.

제2도는 본 발명에 따른 벨트 텐셔너(10)의 외부형상을 표시하였다. 본 도면에 따르면, 고정부재(20)는 엔진블록을 고정하기 위해 삽입되는 볼트(도면에 표시하지 않음)가 삽입되는 2개의 부착홀(21a)을 형성한 부착부(21)와, 토션 또는 나선형 스프링(50)이 배설된 텐셔너 컵(22) 으로 구성된다. 텐셔너 컵(22)에는, 텐셔너 아암(30)이 축 주위를 요동하기 위해 요동축(23) 상에 회전이 자유롭도록 설치된다. 텐셔너 풀리(40)는 텐셔너 아암(30)에 의해 지지되는 풀리볼트(41) 주위에 회전이 자유롭도록 설치되고, 풀리볼트(41)는 요동축(23)과 평행하다. 텐셔너 아암(30)은 텐셔너 아암(30)에 부착되는 고리형상 감쇠부재 또는 마찰부재(32)를 보유하고, 감쇠부재(32)의 외주면은 텐셔너 컵(22)의 내주면과 미끄럼 접촉한다.

제3도는 본 발명에 따른 벨트 텐셔너(10)의 내부구조를 표시하였고, 제4도는 벨트 텐셔너(10)의 주요부분의 분해도이다. 이들 도면을 보면, 텐셔너 아암(30)은 텐셔너 컵(22)의 개구부를 차단하기 위해 확장되는 뚜껑부(30b)와, 풀리(40)를 회전이 자유롭도록 지지하는 풀리 고정부(30c)를 포함한다. 고리형상 감쇠부재(32)는 뚜껑부(30b)에 부착되고, 텐셔너 컵(22)의 개구부 근방의 텐셔너 컵(22)의 주위표면과 미끄럼 접촉한다.

텐셔너 컵(22)은 그 저면 중심에 일체적으로 형성된 결합부(22a)를 보유하고, 그 결합부(22a) 내로 피봇볼트(23)가 체결된다. 피봇볼트(23)는 그 하단부에 형성된 나사부(23a)와, 대략 중심부에 형성된 볼트 머리부(23b)를 보유한다. 피봇볼트(23)의 나사부(23a)는 볼트 머리부(23b)에 렌치, 스페너 등과 같은 적합한 공구를 사용하여 결합부(22a) 내로 체결된다. 결합부(22a) 내의 나사부(23a)의 체결은, 결합부(22a)의 상단부와 접촉하는 볼트 머리부(23b)까지 실행된다. 이 때문에, 피봇볼트(23)는 텐셔너 컵(22)의 저면과 연결된다.

나아가, 피봇볼트(23)는 볼트 머리부(23b)로부터 위를 향해 확장되는 원주부(23c)를 보유하고, 원주부(23c)는 그 상단부(제4도)에서 제2나사부(23d)와 체결된다. 원주부(23c)는 텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30b) 내에 형성된 중심홀(30h) 내에 삽입된 부시(31) 내에 삽입된다. 너트(24)는 피봇볼트(23)의 제2 나사부(23d)위에 체결되고, 이 때문에 부시(30h)의 축이동은 방지된다. 그러나, 부시(30h)는 부여된 마찰저항력에 대항하여 회전이 자유롭도록 미끄러진다. 이 때문에, 텐셔너 아암(30)은 고정부재(20)에 대하여 피봇볼트(23) 주위를 요동한다. 상부 O링과 하부 O링은 상하 피봇부시(31)에 삽입될 것이다.

토션 스프링(50)은 나선형상의 금속선을 포함한다. 토션 스프링(50)의 한쪽 단부(51)는 텐셔너 컵(22)의 저면에 부착되고, 그 다른쪽 단부(52)(제4도)는 텐셔너 아암(30)에 부착된다. 토션 스프링(50)은 텐셔너 컵(22)과 텐셔너 아암(30) 사이의 적합한 응력지역 내에 삽입되고, 이것에 의해, 텐셔너 아암(30)은 텐셔너 풀리(40) 위의 정지된 구동벨트(제2도와 제4도에 표시되지 않음)의 인장방향으로 회전이 자유롭도록 압축된다. 물론, 토션 스프링(50)의 금속선의 두께, 물질, 형상등은 요구되는 회전압축력에 따라 적당하게 선택된다.

제3도에 있어서, 풀리(40)는 볼 베어링(42)의 매개물을 통해 풀리볼트(41)에 의해, 텐셔너 아암(30)의 풀리 고정부(30c)에 회전이 자유롭도록 부착된다. 먼지차단부재(43)는 볼 베어링(42)과 풀리볼트(41)의 헤드 사이에 삽입되고, 이 때문에 볼 베어링(42) 내로 먼지, 흙 등의 침입을 방지할 수 있다.

텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30b)에 부착된, 감쇠부재 또는 마찰부재(32)는 플라스틱 또는 고무 등의 탄력적인 물질로 형성된다. 예컨데, 폴리아세탈, 자체 윤활을 분할하기 위한 몰리브덴을 포함한 나이론, 강도를 증가시키는 나이론 강화 유리섬유 또는 플라스틱 강화 카본섬유 등을 제작하여 사용한다. 그러나, 아래의 이유에 의해, 폴리핵사메틸렌 테레프탈 아미드 또는 이와 같은 물질 등의 부분 방향족 폴리아미드 수지물질로 감쇠부재(32)를 형성하는 것이 매우 바람직하다.

두개의 원형홀(32d)은 축방향으로 확대하기 위해 감쇠부재(32) 내에 형성되고, 감쇠부재(32)의 내주면의 근방에 배열된다. 한편, 적어도 2개의 돌기 또는 원톨형 핀(30a)은 텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30b)로부터 돌출되고, 실질적으로 원형홀(32d)에 삽입된다. 즉, 원형홀(32d)의 내주는 원형핀(30a)의 외주와 실질적으로 동일하다. 이 때문에, 감쇠부재(32)는 홀(32d) 내로 핀(30a)을 삽입하는 것에 의해, 뚜껑부(30d)에 대하여 회전방향과 방사방향으로 이동하는 것이 방지된다.

감쇠부재(32)의 외주면(32a)은 텐셔너 컵(22)의 내주면(32b)과 미끄럼 접촉하고 있다. 2개의 링형상 스프링(33)은, 감쇠부재(32)가 실질적으로 일정한 압력에 의해 텐셔너 컵(22)의 내주면에 압착되는 것에 의해, 고리형상 감쇠부재(32)의 내주면의 방사상으로 앞을 향해 압축되는 지점내에 부착된다. 이 때문에, 텐셔너 아암(30)의 요동시에, 감쇠력은 텐셔너 컵(22)과 감쇠부재(32) 사이의 마찰력과 같이 발생한다. 물론, 링 스프링(33)의 탄성력은 요구되는 감쇠력에 따라 적절하게 설정된다.

제5도와 제6도는 적당한 금속물질에 의해 일체적으로 형성된 풀리고정부(30c)와, 뚜껑부(30b)를 포함하는 텐셔너 아암(30)의 내부형상을 표시하였다. 뚜껑부(30b)는 그 측면에서 돌출되고, 돌기부(30d)는, 텐셔너(10) 내의 텐셔너 아암(30)을 조립할 경우, 토션 스프링(50)의 단부(52)와 연계된다. 또한, 뚜껑부(30b)는 그 중심으로부터 돌출되는 원통형 피봇볼트 지지부(30e)를 보유하고, 부시(31)는 지지부(30e) 내에 삽입된다. 나아가, 그 뚜껑부(30b)는, 뚜껑부(30b)의 풀리고정부(30c)의 반대측에서 외주면을 따라 확장되는 가이드홈(30f)을 형성한다. 그 돌기부 또는 원형핀(30a)은, 가이드홈(30f)과 대향하는 뚜껑부(30b)로부터 돌출되어 있고, 텐셔너(10) 내의 텐셔너 아암(30)이 조립될 경우, 텐셔너 컵(22)의 축방향으로 위치시킨다. 풀리고정부(30c)는 그 중심부에 형성되는 풀리 볼트베어링(30g)을 보유하고, 텐셔너 풀리(40)용 풀리볼트(41)는 풀리 볼트베어링(30g)내로 체결된다.

제7도 및 제8도는 감쇠부재(32)의 내부형상을 표시하고 있다. 이들 도면에서 명백하듯이, 비록 감쇠부재(32)가 텐셔너 컵(22)의 고리형상 개구부를 보유하고 있다 하더라도, 틈새(32b)가 형성되어 있으므로 분할된다. 이 틈새(32b)는 감쇠부재(32)의 열변형을 억제하고, 또한 텐셔너 컵(22) 내로 유입되는 물을 뽑아내기 위한 드레인 통로로서 기능한다.

감쇠부재(32)는, 그 감쇠부재(32)의 틈새(32b) 반대측에서 내주를 따라 일체적으로 형성된 삽입부(32c)를 보유한다. 제7도에서 보면, 삽입부(32c)는, 텐셔너(10) 내의 감쇠부재(32)가 체결될 때, 텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30B)에 사용되는 감쇠부재(32)의 고리형상 체 측으로부터 확장된다. 제8도는 보면, 상기 원형홀(32d)은 삽입부(32c) 내에 형성되고, 감쇠부재(32)의 중심으로부터 옵셋된 방사방향 내의 동일위치에 배열된다. 원형홀(32d)의 중심축은, 텐셔너(10) 내의 감쇠부재(32)가 조립될 때, 피봇볼트(23)와 평행을 이룬다. 나아가, 홈(32e)은 삽입부(32c) 내에 형성되고, 삽입부(32c)의 변형을 방지하기 위해 구성되었다.

감쇠부재(32)는, 그 내주면 상에 일체적으로 형성된 한쌍의 부체꼴형상 요소(32f)를 보유하고, 부체꼴형상 요소(32f)는 갭(32b)의 양쪽 측면에 배열된다. 부체꼴형상 요소(32f)는 텐셔너(10) 내의 감쇠부재(32)가 조립될 때, 텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30b) 내에 형성된 가이드홈(30f)내에 삽입된다. 감쇠부재(32)는 그 내주면 상에 일체적으로 형성된 다른 한쌍의 부체꼴형상 요소(32g)를 보유하고, 부체꼴형상 요소(32g)는 링 스프링(33)용 링받이가 제공된다. 부체꼴형상 부재(32g)는 아래방향으로 이동하는 것으로부터(제3도) 링 스프링(33)을 보호하기 위해 링 스프링(33) 아래에 위치된다.

제9도에서 표시한, C형상 링 스프링(33)의 한 형식은 일정폭을 보유하는 것이고, 제10도에서 표시한 C형상 스프링(33)의 다른 형식은 중심위치에서 최대폭을 보유하고, 그 중심위치 끝에서부터 점차 폭이 감소된다. 두 형식은 모두 감쇠부재(32) 내에 사용할 수 있다. 물론, 비록 표시하지는 않았지만, 링 스프링의 다른 형식도 텐셔너(10) 내에 사용할 수 있다.

제11도와 제12도는 감쇠부재(32)의 다른 실시예를 표시하는 것으로, 동일 사안에 의해 설명된 제7도 및 제8도와 유사한 요소를 포함하고 있다. 이 실시예에서, 감쇠부재(32)의 분할틈새(32b)는, 틈새(32b)를 한정하는 하나의 반대쪽 바깥끝 모서리와, 다른끝 모서리와 연동되어 들어오는 것으로부터 확대되는 스팬요소(32h)에 의해 틈새를 메운다.

제7도와 제8도에 표시한 감쇠부재(32)가 텐셔너(10)에 조립될 때, 제3도에 표시한 바와 같이, 감쇠부재(32)의 분할틈새(32b)는 텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30b)의 외주를 따라 작은 개구부로 나타난다. 또, 가공칩, 파편 등은 감쇠부재(32)의 작은 개구부 또는 분할틈새(32b)를 통해 텐셔너 컵(22)의 내부로 침입된다. 그러나, 제12도 및 제13도와 같은 감쇠부재(32)의 배열은, 스팬요소(32h)의 존재에 의해, 텐셔너 아암(30)의 뚜껑부(30b)의 외주를 따른 위치에 개구부가 존재하지 않는다. 이 때문에, 그 틈새(32b)를 통한 텐셔너 컵(22) 내로의 가공칩, 파편 등의 침입은 방지된다.

제1도와 같이 벨트 텐셔너(10)가 벨트 운전장치 내에 결합될 경우, 텐셔너 아암(30)은, 구동벨트(7)가 그와 연계되는 텐셔너 풀리(40)에 의해 인장되기 때문에, 토션 스프링(50)의 탄성력에 의해 회전이 자유롭도록 압축된다. 벨트 운전장치의 작동시, 텐셔너 아암(30)은 구동벨트(7)로부터 진동 또는 요동을 항상 받지만, 텐셔너 아암(30)의 진동 또는 요동은 감쇠부재(32)의 외주면과 텐셔너 컵(22)의 내주면 사이의 링 스프링(33)에 의해 발생하는 감쇠력에 의해 효과적으로 감쇠된다.

이 벨트 텐셔너(10)을 사용할 경우, 감쇠부재(32)의 외주면(32a)이 마모된다. 이 마모량을 분명히 하면, 링 스프링(33)의 작용에 의해 감쇠부재(32)가 외측으로 확대되기 때문에, 링 스프링(32)의 홀(32d)이 핀(30a)에 삽입되어, 감쇠부재(32)와 텐셔너 아암(30)의 사이에는 극간이 발생하지 않는다. 따라서, 이 극간에 기인하는 텐셔너 아암(30)의 요동시의 소음은 발생하지 않는다.

삽입부(32c)는, 감쇠부재(32)의 텐셔너 컵(22)의 내주면 미끄럼 접촉하는 외주면(32a)에 의해 상측, 즉 미끄럼 접촉면에 의해 바깥위치에 형성되어 있다. 따라서, 삽입부(32c)는, 외주면(32a)의 마모에 의해 감쇠부재(32)의 상대이동의 영향을 받지않는다.

또, 텐셔너 아암(30)의 복수의 핀(30a)이 원통홀(32d)에 삽입되어 있기 때문에, 텐셔너 아암(30)의 요동시에, 토션 스프링(50)에 의해 발생하는 탄성력이 복수의 삽입위치(핀(30a))에 분산되어, 감쇠부재(32)의 파손, 노화 등이 방지된다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 감쇠부재(32)는 0.20 이하의 동마찰계수와, 1400 이상의 한계 PV값과, 0.2 이하의 비마모량을 보유하는 부분 방향족 폴리아미드수지 물질로 형성하거나, 또는 이 부분 방향족 폴리아미드 수지를 포함하는 공중합체 수지 물질로 형성된다. 부분 방향족 폴리아미드수지 물질은 그 주쇠(main chain)에 메틸렌 결합이 증가되는 방향족 폴리아미드 수지 물질로 한정하고, 폴리핵사메틸렌 테레프탈 아미드(나이론 6T) 등에 의해 대표된다. 부분 방향족 폴리아미드수지 물질은 파손과 마모에 대한 고도의 내구성 뿐만 아니라, 우수한 제품의 생산성도 나타낼 수 있다. 즉, 방향족 폴리아미드수지 물질은 파손과 마모에 대해 고도의 내구성을 보유하지만, 제품의 생산성은 저하된다. 간단히 말하면, 본 발명은 상기의 특징을 보유하는 부분 방향족 폴리아미드수지 물질로 구성된 감쇠부재(32)를 구성하는 벨트 텐셔너를 이용한다.

본 발명의 제2관점에 따른 벨트 텐셔너의 장점 또는 이점을 증명하기 위해, 아래와 같은 내구력시험을 실시하였다.

첫째, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 벨트 텐셔너는 실제로 결합된 폴리핵사메틸렌 테레프탈 아미드(APT 또는 나이론 8T)로 형성된 감쇠부재를 보유하고, 이 감쇠부재는 약 0.16의 동마찰계수와, 약 1600의 한계 PV값과, 약 0.16의 비마모량을 보유한다. 제1 비교예에서, 벨트 텐셔너는 실제로 결합된 폴리아미드(PA)로 형성된 감쇠부재를 보유하고, 이 감쇠부재는 약 0.40의 동마찰계수와, 450의 한계 PV값과, 약 0.3의 비마모량을 보유한다. 제2 비교예에서, 벨트 텐셔너는 실제로 결합된 폴리아세탈(POM)으로 형성된 감쇠부재를 보유한다. 이 벨트 텐셔너에서, 감쇠부재는 약 0.18 ~ 약 0.25 사이의 범위에 속하는 동마찰계수와, 약 450 ~ 약 1200의 범위에 속하는 한계 PV값과, 약 0.1 ~ 약 0.3의 범위에 속하는 비마모량을 보유한다. 즉, 하기의 표에 의해 요약된다.

이러한 숫자상의 특징은 JIT (일본산업표준) K 7218에 따라 시험적으로 표시되었다.

상술한 각각의 벨트 텐셔너는 제13도에 표시한 것과 같이, 내구성 시험기에 의해 실험되었다. 이 내구성 시험기에서, 참조부호(10')은 시험된 벨트 텐셔너를 지시하고 있고, 벨트 텐셔너(10')는 정지부재(20')를 포함하고, 텐셔너 풀리(40')는 요동축(23')의 축 주위에서 요동한다. 풀리(40')는 구동벨트(DB)를 통해 편심풀리(EP)에 의해 회전이 자유롭도록 종동된다. 내구성 시험은 하기한 것과 같은 상태에서 실시된다.

(a) 감쇠부재와 텐셔너 컵의 미끄럼면에서의 미끄럼 속도: 21cm/s

(b) 감쇠부재에서부터 텐셔너 컵까지 적용되는 미끄럼 압력: 5kgf/cm²

(c) 감쇠부재와 텐셔너 컵 사이의 미끄럼 이동량: 4.1mm

미끄럼 속도(21cm/s)는 구동벨트(DB)의 속도에 의해 좌우되고, 미끄럼 압력은 관계되는 감쇠부재 내에 제공되는 토션 스프링의 탄성 모듈에 의해 좌우되며, 미끄럼 이동량은 편심풀리(EP)의 편심량에 좌우된다.

각각의 내구성 실험은 300시간 이상의 시간으로 실행되고, 내구성 시험의 결과는 제14도 및 제15도에 표시한다. 제14도의 그래프에서, S1, S2는 폴리아세탈(POM)로 형성된 감쇠부재를 보유하는 벨트 텐셔너를 보유하고, B1, B2는 폴리핵사메틸렌 테레프탈 아미드(APA)로 형성된 감쇠부재를 보유한다. POM 감쇠부재를 보유한 벨트 텐셔너는, 약 150 ~ 약 200시간의 시간이 지난 후에, 원형홀(32)이 형성된 감쇠부재의 삽입부(32c) 내에 파손이 발생한다. 반대로, APA 감쇠부재를 보유하는 벨트 텐셔너에서는, 300시간이 경과될 때까지 파손이 발생하지 않는다. 제15도의 그래프에서, APA 감쇠부재는 POM 감쇠부재와 비교해서 상당히 낮은 마모량을 보유한다.

결국, 본 발명의 바람직한 실시예는 당업자에 의해 이해될 것이고, 다양한 변화와 변형은 본 발명의 정신과 범위에 어긋남이 없는 범위 내에서 실시될 것이다.

본 발명의 명세서는 전체적으로 일본국 특공평 7-171359호 (1995. 6. 14) 및 일본국 특공평 7-299206호 (1995. 10. 23)를 통합하여 작성한 것이다.

Claims

개구부를 보유하는 텐셔너 컵과, 상기 텐셔너 컵의 개구부를 차단하기 위해 확대되고, 상기 텐셔너 컵에 회전이 자유롭도록 연결된 뚜껑부를 보유하는 텐셔너 아암과, 한쪽의 회전방향으로 상기 텐셔너 아암을 탄력적으로 압축하기 위해, 상기 텐셔너 컵과 텐셔너 아암 사이에 작용하는, 텐셔너 컵에 설치된 탄성부재와, 그 외주면이 상기 텐셔너 컵의 내주면과 미끄럼 접촉하여, 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부에 부착되는 감쇠부재로 구성되어 있고, 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부는, 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부의 요동축과 평행하게 돌출된 적어도 2개의 원형 핀등의 요소를 제공하고, 상기 원형 핀등의 요소는 상기 감쇠부재 내에 형성된 홀 내에 삽입되며, 그것에 의해 상기 감쇠부재가 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부에 대하여 회전방향 및 방사방향으로 이동하는 것을 방지하는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 원형 핀등의 요소와 상기 홀이 상기 감쇠부재의 중심으로부터 옵셋된 위치에 배열되는 벨트 텐셔너.
제2항에 있어서, 상기 원형 핀등의 요소와 상기 홀이 감쇠부재로부터 방사방향 내의 동일위치에 배열되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 감쇠부재가 일체적으로 형성된 삽입부를 보유하고, 홀이 삽입부 내에 형성되는 벨트 텐셔너.
제4항에 있어서, 상기 감쇠부재의 삽입부가 상기 감쇠부재의 내주를 따라 배열되는 벨트 텐셔너.
제5항에 있어서, 상기 감쇠부재가 고리형상 체로 구성되고, 상기 감쇠부재의 삽입부가 상기 고리형상 체의 측면으로부터 일체적으로 확장되는 벨트 텐셔너.
제6항에 있어서, 상기 고리형상 체가 틈새의 형성을 위해 분할되고, 상기 감쇠부재의 삽입부가 상기 고리형상 체의 틈새 반대측에 배열되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 텐셔너 컵의 내주면에 대항하여, 상기 감쇠부재의 외주면이 탄력적으로 압축되는 감쇠부재 내에 설치되는 적어도 한 개의 링 스프링 요소로 구성되는 벨트 텐셔너.
제8항에 있어서, 상기 링 스프링이 C형상의 링 스프링인 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 감쇠부재의 홀 사이에 실질적으로 틈새가 없이 원형 핀등의 요소가 체결되는 벨트 텐셔너.
제10항에 있어서, 상기 감쇠부재의 홀과 원형 핀등의 요소가 원형단면을 보유하는 벨트 텐셔너.
개구부를 보유하는 텐셔너 컵과, 상기 텐셔너 컵의 개구부를 차단하기 위해 확대되고, 상기 텐셔너 컵에 회전이 자유롭도록 연결된 뚜껑부를 보유하는 텐셔너 아암과, 한쪽의 회전방향으로 상기 텐셔너 아암을 탄력적으로 압축하기 위해, 상기 텐셔너 컵과 텐셔너 아암 사이에 작용하는, 텐셔너 컵에 설치된 탄성부재와, 그 외주면이 상기 텐셔너 컵의 내주면과 미끄럼 접촉하여, 상기 텐셔너 아암의 뚜껑부에 부착되는 감쇠부재로 구성되어 있고, 감쇠부재는 0.20 이하의 동마찰계수와, 1400 이상의 한계 PV값과, 0.2 이하의 비마모량을 보유한 부분 방향족 폴리아미드수지로 형성되는 벨트 텐셔너.
제12항에 있어서, 동마찰계수가, 약 0.16인 벨트 텐셔너.
제12항에 있어서, 한계 PV값이 약 1600인 벨트 텐셔너.
제12항에 있어서, 비마모량이 약 0.16인 벨트 텐셔너.
제12항에 있어서, 상기 텐셔너 컵이 금속으로 형성되는 벨트 텐셔너.
제12항에 있어서, 상기 금속이 알루미늄 합금인 벨트 텐셔너.