KR100480660B1

KR100480660B1 - 텐셔너

Info

Publication number: KR100480660B1
Application number: KR10-2002-7013634A
Authority: KR
Inventors: 세르크알렉산더; 덱안드레이; 하네스데이비드
Original assignee: 더 게이츠 코포레이션
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2005-04-07
Also published as: KR20030069795A; PL365892A1; CA2404927C; CA2404927A1; JP3792160B2; MXPA02011123A; CN100394071C; US6361459B1; CZ294712B6; EP1295050A2; JP2004511727A; BR0109976B1; WO2001079727A2; ES2300326T3; BR0109976A; PL199348B1; RU2248481C2; EP1295050B1; DE60133199T2; ATE389130T1

Abstract

본 발명은 인가된 허브로드의 함수인 댐핑을 서로 대향하는 쐐기의 미끄럼 작용으로부터 발생한 마찰력의 효과를 통해 생성하는 자체 수용식 기계적 벨트 텐셔너를 포함한다. 제1 쐐기 또는 원뿔형 피스톤이 하우징 내에 포함되어 있다. 이 원뿔형 피스톤은 제2 또는 원뿔형 쐐기와 협동한다. 원뿔형 쐐기의 표면은 하우징의 내측 표면상에서 활주한다. 원뿔형 쐐기는 하우징의 내측 표면에 대한 수직 방향으로 반경 방향으로 팽창할 수 있다. 스프링이 원뿔형 쐐기를 가압하여 원뿔형 피스톤과 맞물리게 한다. 풀리에 충격 하중 형태로 하중이 가해짐에 따라, 피스톤이 원뿔형 쐐기 안으로 이동할 것이다. 이는 그 다음에 원뿔형 쐐기를 하우징의 내측 표면에 대해서 반경 방향으로 팽창시킨다. 하우징 내에서의 원뿔형 쐐기의 팽창은 원뿔형 쐐기와 하우징 사이에 마찰력을 증대시킨다. 이는 원뿔형 피스톤의 운동을 감쇠시키고, 이어서 풀리의 운동을 감쇠시키는 효과를 가질 것이다. 충격량이 보다 클수록, 원뿔형 쐐기의 팽창은 커진다. 이는 결과적인 마찰력을 증대시켜 원뿔형 쐐기와 하우징 간의 운동에 저항한다. 하중이 최소치에 접근함에 따라, 캠 본체는 반경 방향으로 수축하고, 마찰력은 피스톤의 취출을 용이하게 하는 저수준으로 감소된다.

Description

텐셔너{TENSIONER}

본 발명은 텐셔너, 보다 구체적으로는 댐핑 기능을 가지면서 차량의 부속 구동용 벨트와 함께 사용되는, 스프링으로 부세(付勢)되며 쐐기로 작동되는 벨트 인장 장치인 텐셔너에 관한 것이다.

자동차 등에 사용되는 대부분의 엔진은 차량의 적절한 작동을 위해 필요한 벨트 구동식 부속 시스템을 다수 포함하고 있다. 그 부속 시스템은 발전기(alternater), 공조기 컴프레서, 동력 조향 펌프를 포함할 수 있다.

부속 시스템은 일반적으로 엔진의 전면에 장착되어 있다. 각 부속 시스템은 어떤 형태의 벨트 구동 장치로부터 동력을 받아들이기 위해 샤프트 상에 장착된 풀리를 구비한다. 종래 시스템에서, 각 부속 시스템은 부속 시스템과 크랭크샤프트 사이에서 돌아가는 별도의 벨트에 의해 구동된다. 벨트 기술에서의 개선으로, 단일의 사행(蛇行) 벨트가 현재 대부분의 용례에서 사용되고 있다. 부속 시스템은 다양한 부속 구성 요소를 거쳐가는 단일의 사행 벨트에 의해 구동된다. 그 사행 벨트는 엔진 크랭크샤프트에 의해 구동된다.

사행 벨트가 모든 부속 구성 요소를 거쳐야 하기 때문에, 그 이전의 벨트 보다 더 길게되는 것이 일반적이다. 적절하게 작동하기 위해, 벨트는 예정된 장력이 걸린 상태로 설치된다. 작동함에 따라, 그것은 다소 신장된다. 이는 결과적으로 벨트 장력을 감소시켜 벨트를 슬립시킬 수 있다. 결과적으로, 사용 중에 벨트가 신장됨에 따라 적절한 벨트 장력을 유지하기 위해 벨트 텐셔너가 사용된다.

벨트 텐셔너가 작동할 때에, 돌아가는 벨트는 텐셔너 스프링에 진동을 야기할 수 있다. 이러한 진동은 바람직하지 못한 것으로서, 벨트와 텐셔너의 조속한 마모를 유발할 수 있다. 따라서, 그 진동을 감쇠시키기 위해 댐핑 기구가 텐셔너에 추가된다.

다양한 댐핑 기구가 개발되었다. 그것들은 점성 유체계 댐퍼, 서로 활주 운동 또는 상호 작용하는 마찰 표면을 기초로 한 기구, 그리고 일련의 상호 작용 스프링을 사용하는 댐퍼를 포함한다.

대표적인 기술로서 L자형 하우징을 구비한 텐셔너를 개시하고 있는 Radocaj의 미국 특허 제4,402,677호(1983)가 있다. 캠 표면이 있는 한 쌍의 캠 플레이트가 L자형 하우징에 활주 가능하게 장착되어 있다. 압축 스프링이 캠 플레이트들에 힘을 가하여 서로 미끄럼 결합되도록 한다. 캠 표면들의 사잇각은 90°인데, 제1 캠 표면의 각도가 제2 캠 표면의 각도보다 크다.

스프링 부하식 쐐기형 블록을 구비하며 마찰 댐핑 작용이 있는 기계적 마찰 텐셔너를 개시하는 Simpson의 미국 특허 제5,951,423호(1999) 또한 대표적인 기술이다. 그 텐셔너는 스프링 부세식 쐐기형 블록과 상호 작용하는 쐐기형 피스톤을 구비한다. 피스톤이 내측으로 이동함에 따라, 쐐기형 블록은 외측으로 밀려 마찰 댐핑 작용을 제공한다.

종래 기술의 장치들은 서로에 대해 예정된 각도로 설정된 축선을 따라 각각 배향된 스프링 또는 다른 구성 요소에 의존한다. 그것들은 또한 댐핑 구성 요소를 적절하게 작동시키고, 벨트 풀리를 벨트와 접촉하도록 힘을 가하는 복수 개의 스프링에도 의존한다. 종래 기술은 동축으로 작동하는 댐핑 구성 요소를 교시하지는 않는다. 또한, 종래 기술은 팽창 가능한 캠 본체를 사용하는 것을 교시하지는 않는다. 또한, 종래 기술은 반경 방향으로 팽창하는 팽창 가능한 캠 본체의 사용 또한 교시하지 않는다. 또한, 종래 기술은 피스톤에 대한 운동에 따라 반경 방향으로 팽창하는 팽창 가능한 캠 본체의 사용 또한 교시하지 않는다. 또한, 종래 기술은 테이퍼형 피스톤에 대한 운동에 따라 반경 방향으로 팽창하는 팽창 가능한 캠 본체의 사용 또한 교시하지 않는다.

동축의 피스톤 및 캠 본체가 동축으로 작동하는 텐셔너가 필요하다. 팽창 가능한 캠 본체를 구비하는 텐셔너가 필요하다. 반경 방향으로 팽창할 수 있는 팽창 가능한 캠 본체를 구비하는 텐셔너가 필요하다. 피스톤에 대한 운동에 따라 반경 방향으로 팽창할 수 있는 팽창 가능한 캠 본체를 구비하는 텐셔너가 필요로 한다. 테이퍼형 피스톤에 대한 운동에 따라 반경 방향으로 팽창하는 팽창 가능한 캠 본체를 구비하는 텐셔너가 필요하다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시킨다.

도 1은 본 발명의 단면도이다.

도 2a는 도 3에서의 단면 2a-2a를 따라 취한 쐐기의 평면도이다.

도 2b는 도 3에서의 단면 2b-2b를 따라 취한 쐐기의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 댐핑 섹션의 측단면도이다.

도 4는 쐐기의 사시도이다.

도 5는 피스톤(14)의 사시도이다.

도 6은 하우징(1)의 사시도이다.

도 7a는 압축 행정 중의 댐핑 기구의 개략적인 자유 물체도이다.

도 7b는 복귀 행정 중의 댐핑 기구의 개략적인 자유 물체도이다.

도 8은 본 발명의 제1 변형 실시예의 단면도이다.

도 9는 상기 변형 실시예용 쐐기의 평면도이다.

도 10은 상기 변형 실시예용 하우징의 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제2 변형 실시예의 단면도이다.

도 12는 본 발명의 제3 변형 실시예의 단면도이다.

도 13은 본 발명의 제4 변형 실시예의 A-A 축선을 따라 취한 단면도이다.

도 14는 본 발명의 제5 변형 실시예의 A-A 축선을 따라 취한 단면도이다.

도 15는 텐셔너의 평면도이다.

도 16은 변형 실시예용 댐핑 기구의 분해 사시도이다.

도 17은 변형 실시예용 쐐기의 단부 평면도이다.

도 18은 변형 실시예의 튜브의 단부 평면도이다.

도 19는 변형 실시예용 쐐기의 단부 평면도이다.

도 20은 변형 실시예의 튜브의 단부 평면도이다.

도 21은 변형 실시예용 쐐기 및 튜브의 분해도이다.

본 발명의 주요 양태는 동축의 테이퍼형 피스톤 및 캠 본체를 구비한 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 양태는 팽창 가능한 캠 본체를 구비한 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 반경 방향으로 팽창할 수 있는 팽창 가능한 캠 본체를 구비한 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 피스톤에 대한 운동에 따라 반경 방향으로 팽창할 수 있는 팽창 가능한 캠 본체를 구비한 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 테이퍼형 피스톤에 대한 운동에 따라 반경 방향으로 팽창하는 팽창 가능한 캠 본체를 구비한 직선형 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 기타 양태는 첨부된 도면과 후술하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 나타나며 명백해 질 것이다.

본 발명은 인가된 허브로드(hubload)의 함수인 댐핑을 서로 대향하는 쐐기의 미끄럼 작용으로 발생한 마찰력의 효과를 통해서 생성하는 자체 수용식 기계적 벨트 텐셔너를 포함한다. 원뿔형 피스톤이 하우징 내에 포함되어 있다. 이 원뿔형 피스톤은 원뿔형 쐐기 또는 캠 본체와 협동한다. 원뿔형 쐐기는 하우징의 내측 표면상에서 활주한다. 원뿔형 쐐기는 하우징에 수직한 방향으로 반경 방향으로 팽창할 수 있다. 스프링이 원뿔형 쐐기를 가압하여 원뿔형 피스톤과 맞물리게 한다. 풀리에 충격 하중 형태로 부하가 가해짐에 따라, 피스톤은 원뿔형 쐐기 안으로 이동한다. 이는 다시 원뿔형 쐐기를 하우징의 내측 표면에 대해서 반경 방향으로 팽창시킨다. 하우징 내에서 원뿔형 쐐기의 팽창은 원뿔형 쐐기와 하우징 사이의 마찰력을 증대시킨다. 이는 쐐기와 원뿔형 피스톤의 운동을 감쇠시킨다. 충격량이 보다 클수록, 원뿔형 쐐기의 팽창은 커진다. 따라서, 이는 결과적으로 원뿔형 쐐기와 하우징 간의 운동에 저항하는 마찰력을 증대시킨다. 하중이 최소치에 접근함에 따라, 캠 본체는 반경 방향으로 수축하고, 마찰력은 피스톤의 취출을 용이하게 하는 저수준으로 감소된다.

본 명세서에 포함되어 그 일부를 형성하는 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

도 1은 본 발명의 단면도이다. 피벗/풀리 섹션과 구별되는 댐핑 섹션을 구비하고 있는 직선형 텐셔너가 도시되어 있다. 하우징(1)은 텐셔너용 댐핑 구성 요소를 포함한다. 하우징(1)은 바람직한 실시예에서 원통형이다. 그러나, 하우징(1)은 본 명세서에 기재된 작동에 대체로 적합할 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 피벗 아암(3)은 하우징(1)에 피벗 가능하게 연결된다. 풀리(8)가 피벗 아암(3)에 저어널 된다. 풀리(8)는 장력이 걸린 벨트(B)와 맞물린다. 플랜지를 구비한 조절기 또는 조절 나사(7)가 하우징(1)의 단부 내에 나사 결합되어, 사용자의 요구에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 스프링의 예비 부하력 및 그에 따른 감쇠력을 조절 또는 미세 조정하는 데에 사용된다.

압축성 부재 또는 스프링(6)이 쐐기(13)를 가압한다. 쐐기 또는 캠 본체(13)에는 테이퍼 또는 원뿔형 구멍(15)이 있다. 쐐기의 외측 표면(16)은 하우징의 내측 표면(17)과 활주 가능하게 맞물린다. 쐐기의 외측 표면(16)은 플라스틱 또는 페놀계 재료와 같은 비금속 재료를 포함한다. 피스톤(14)은 원통형 형상을 포함한다. 피스톤(14)의 단부(19)는 쐐기(13)의 구멍(15)과 협동하는 테이퍼 또는 절두 원뿔형이다. 원뿔형 단부의 반대측의 피스톤(14)의 단부(20)는 지지점(18)과 협동한다. 지지점(18)은 피벗 아암(3)이 피스톤(14)의 단부(20)를 과도하게 속박하지 않으면서 가압하게 한다.

도 2a는 도 3의 단면 2a-2a를 따라 취한 쐐기의 평면도이다. 쐐기 또는 캠 본체(13)는 슬롯(40, 41)을 포함한다. 슬롯(40)은 쐐기의 외측 표면으로부터 구멍(15)을 향해 돌출한다. 슬롯(41)은 구멍(15)에서부터 쐐기의 외측 표면을 향해 돌출한다. 슬롯(40, 41)은 텐셔너가 후술되는 설명에 따라 작동하는 경우, 양방향 화살표(E)로 나타낸 바와 같이 쐐기(13)가 반경 방향으로 팽창 및 수축할 수 있게 한다. 표면(16)이 도 2a에서는 매끄럽고 원형인 것으로 도시되어 있지만, 표면(16)은 본 명세서에 기재된 다른 특징에서 기재되는 바와 같이 다른 형상 또는 외형을 가질 수 있다.

도 2b는 도 3의 단면 2b-2b를 따라 취한 쐐기의 측면도이다. 슬롯(40)은 쐐기의 제1 표면(44)에서부터 연장하며, 슬롯(41)은 제1 표면과 비교할 때, 쐐기의 대향 표면(45)으로부터 연장한다. 슬롯(40, 41)에는 각 슬롯 단부에서 쐐기에 크랙을 발생시키거나 또는 쐐기에 손상을 야기하는 일이 없이 쐐기 측면이 팽창 및 수축할 수 있게 하는 구멍(42, 43)도 있다.

도 3은 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 본 발명의 댐핑 섹션의 측단면도이다. 피벗 아암(3)이 이동함으로써 피스톤(14)이 쐐기(13) 안으로 구동된다. 스프링(6)이 쐐기(13)를 피스톤(14) 안으로 부세시킨다. 작동 시에, 피스톤(14)은 쐐기(13) 안으로 구동되며, 이로 인해 표면(17)에 대해서 쐐기(13)가 팽창된다. 쐐기 표면(16)과 표면(17) 사이의 마찰력이 쐐기의 운동을 감쇠시키고, 이로 인해 피스톤(14)의 운동을 감쇠시킨다. 표면(17)은 도 3에서는 원통형으로 도시되어 있지만, 표면(17)이 본 명세서에 기재된 다른 특징에서 보여지는 바와 같은 다른 형상 또는 외형을 가질 수 있다는 것을 유념해야 한다.

도 4는 쐐기의 사시도이다. 캠 본체 또는 쐐기(13)는 하우징(1)의 내측 표면(17)에 활주 가능하게 맞물리는 표면(16)을 포함한다. 쐐기(13), 보다 구체적으로는 표면(16)은 주름 또는 별 모양을 가질 수 있다. 이러한 형상은 표면(16)과 내측 표면(17) 사이에 마찰력을 증대시키는 역할을 한다. 내측 표면(17)과 표면(16)은, 이들의 표면 접촉을 최대화하도록 적절하게 결합할 수 있고, 속박 없이 공통 축선(A)을 따라 서로에 대해 활주할 수 있는 한은 임의의 형상을 가질 수 있다.

도 5는 피스톤(14)의 사시도이다. 피스톤(14)은 테이퍼 단부(19)와 단부(20)를 포함한다. 테이퍼 단부(19)는 쐐기(13)의 테이퍼 구멍(15)과 협동한다. 지지점(18)이 단부(20)를 압박한다. 표면(16)이 별 모양이지만, 테이퍼형 단부(19)와 단부(20)는 각각 원뿔형 또는 절두 원뿔형이다. 비록 유사한 마찰 및 압축 특성을 갖는 임의의 내구성 재료를 허용할 수 있지만, 바람직한 실시예에서 피스톤(14)은 강으로 이루어져 있다.

도 6은 하우징(1)의 사시도이다. 하우징(1)은 내측 표면(17)을 포함한다. 내측 표면은 쐐기(13)의 표면(16)과 협동하도록 주름 또는 별 모양의 외형을 형성하고 있다. 비록 유사한 마찰 및 강도 유지 특성을 갖는 임의의 내구성 재료를 허용할 수 있지만, 바람직한 실시예에서 하우징(1)은 알루미늄으로 이루어져 있다. 하우징(1)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 텐셔너 조립체의 일부로서 기부(도시 생략)에 부착될 수 있다.

텐셔너의 작동은 다음과 같다. 압축 행정 중의 댐핑 기구의 자유 물체도인 도 7a를 참조로 한다. 압축 행정 중에, 허브로드(HC)가 피스톤(14)을 압박하여, 도면 부호 R로 도시되어 있는 바와 같이 쐐기(14)에 작용한다. 구멍(15) 안으로의 테이퍼 단부(19)의 이동은 쐐기(13)의 외주를 증대시켜 내측 표면(17)에 대해서 표면(16)을 가압하게 한다. 테이퍼 단부(19)의 측면과 테이퍼 구멍(15)의 측면 사이의 마찰로 인해, C 방향으로의 피스톤(14)의 이동은 쐐기(13)를 C 방향으로 이동시키는 작용을 한다. 그러나, C 방향으로의 쐐기(13)의 이동은 스프링(6)에 의해 저지되며, 그 스프링 힘은 F_S로 표기되어 있다. 수직항력이 테이퍼 단부(19)의 측면과 테이퍼 구멍(15)의 측면 사이에 형성되며, 그들 사이의 수직항력인 N_1C와 N_2C로 분해된다. 마찰력이 쐐기의 측면과 하우징의 내측 표면 사이뿐만 아니라 테이퍼 단부(19)의 측면과 테이퍼 구멍(15)의 측면 사이에 형성된다. 하우징에서 쐐기의 운동을 저지하는 마찰력이 형성된다. 이들 힘은 μN_1C와 μN_2C이다. 이들 힘과 스프링 힘(F_S)은 동일한 방향으로 작용하기 때문에 더해진다. 허브로드가 증가함에 따라, HC가 증가한다. HC의 증가는 쐐기(13)가 이동하기 시작할 때까지 N_1C와 N_2C를 증가시키며, 그 다음에 하우징에서 쐐기의 이동에 저항하는 마찰력 μN_1C와 μN_2C를 증가시킨다. 쐐기(13)가 이동할 때에 N_1C와 N_2C의 더 이상의 실질적인 증가는 없다는 것을 유념해야 한다.

도 7b의 복귀 행정 중의 댐핑 기구의 자유 물체도에서 도시한 바와 같이, 복귀 행정 중에는 허브로드가 감소한다. 일단 허브로드(HR)가 스프링 힘(F_S)에서 마찰력(μN_1R)을 뺀 값보다 작아지면, 쐐기는 B 방향으로 가압될 것이다. 수직항력인, N_1R과 N_2R은 N_1C와 N_2C보다 작다. 또한, 마찰력 벡터는 μN_1R과 μN_2R로서, 압축 행정과 비교할 때 반대 방향이다. 이러한 마찰력은 쐐기를 B 방향으로 이동시키려는 스프링의 힘에 저항한다. 블록들을 정적 평형 상태로 유지하기 위해 요구되는 허브로드(HR)는 감소된다. 허브로드가 감소되기 때문에, 쐐기와 하우징의 내측 표면 사이의 마찰력은 그 만큼 감소한다. 따라서, 댐핑 작용 또는 마찰력은 복귀 행정 동안 보다 압축 행정 동안에 더 크다. 따라서, 텐셔너는 비대칭 댐핑 작용을 나타낸다.

변형 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 댐퍼(100)는 다른 실린더에 활주 가능하게 맞물리는 실린더를 포함한다. 외측 튜브 또는 하우징(101)이 튜브(108)와 활주 가능하게 맞물린다. 캡(105)이 튜브(101)에 부착되어 있다. 캡(110)은 튜브(108)에 부착되어 있다. 스프링(102)이 캡(105)과 튜브(108)의 단부 사이에서 연장하여, 튜브들을 떨어지게 힘을 가한다. 플라스틱 라이너(106)가 외측 튜브(101)와 튜브(108) 간의 이동을 용이하게 한다. 피스톤(111)은 캡(110)에 부착되며 튜브(101, 108)의 주축선에 대해 평행하다. 쐐기(109)가 튜브(108)의 내측 표면(112)에 활주 가능하게 맞물려 있다. 피스톤의 테이퍼 단부(104)는 쐐기(109)의 테이퍼 구멍(113)에 맞물린다. 쐐기(109)는 피스톤(111)과 접촉하도록 스프링(107)에 의해 힘을 받는다. 부세 부재, 즉 스프링(107)은 캡(110)과 쐐기(109)를 압박한다. 캡(110)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 텐셔너 본체 등의 장착면에 부착될 수 있다.

작동 시에, 캡(105)은 압축 행정 중에 C 방향으로 이동한다. 복귀 행정 중에는 R 방향으로 이동한다. 작동에 대한 상세한 설명은 도 7a 및 도 7b에 나타나 있다. 추가로, 압축 행정 중에는 쐐기(109)가 C 방향으로 가압되어, 복귀 행정에 대해 도 7b에서 설명한 바와 같은 거동을 야기한다. R 방향으로의 복귀 행정 중에는 내측 표면(112)이 쐐기(109)를 피스톤(104)의 테이퍼 단부(119)로 가압하도록 이동하기 때문에, 감쇠력이 증가한다. 이는 도 7a에서 설명하고 있다. 당업자라면 도 8에서 설명하고 있는 기구는 풀리를 구비한 벨트 텐셔너를 포함하는 다양한 용례에서 사용할 수 있는 댐핑 기구를 나타내고 있음을 이해할 것이다.

도 9는 도 8의 쐐기의 상세도이다. 쐐기(109)는 스플라인 또는 주름(114)을 포함한다. 스플라인(114)은 도 10에 도시되어 있는 바와 같은 튜브(101)의 내측 표면(102)상의 유사한 형상과 협동적으로 맞물려 있다. 쐐기(109)에는 내측 표면(112)에 대해서 쐐기의 팽창을 용이하게 하는 슬롯(115)이 반경 방향으로 연장되어 있을 수 있다. 쐐기의 스플라인(114)은 플라스틱 또는 페놀계 재료와 같은 비금속 재료를 포함할 수 있다.

도 10은 외측 튜브의 단부를 도시하고 있다. 튜브(101)는 내측 표면(112)을 포함한다. 표면(112)은 쐐기(104)의 스플라인(114)과 협동적으로 맞물리는 주름 또는 스플라인 외형으로 형성되어 있다. 표면(112)과 스플라인(114)은 각각 원하는 마찰 계수를 생성하는 재료를 포함한다. 예를 들면, 스플라인(114)은 플라스틱, 폐놀계 재료, 또는 비금속 재료를 포함할 수 있고, 표면은 유사한 재료를 포함할 수도 있다. 바람직한 실시예에서는 스플라인(114)에는 비금속 재료를 포함하며, 표면(112), 이 표면(112)(도 10) 뿐만 아니라 표면(212)(도 11 및 도 18), 표면(312)(도 20)에도 금속 재료를 포함한다.

도 11은 본 발명의 제2 변형 실시예의 단면도이다. 이 변형 실시예에서, 스프링(202)은 튜브(201) 내에 들어 있다. 댐퍼(200)는 다른 실린더에 활주 가능하게 맞물리는 실린더를 포함한다. 외측 튜브(201)가 튜브(208)에 활주 가능하게 맞물린다. 캡(205)이 튜브(208)에 부착되어 있다. 캡(210)은 튜브(201)에 부착된다. 부세 부재 또는 스프링(202)이 튜브(208)와 캡(210) 사이에서 연장하여, 이들을 떨어지도록 한다. 플라스틱 라이너(206)가 외측 튜브(201)와 튜브(208) 간의 활주 운동을 용이하게 한다. 피스톤(211)의 일단부는 캡(210)에 부착되며 튜브(201, 208)의 주축선에 대해 평행하다. 쐐기(209)가 튜브(208)의 내측 표면(212)에 활주 가능하게 맞물린다. 피스톤의 테이퍼 단부(204)는 쐐기(209)의 테이퍼 구멍(213)에 맞물린다. 쐐기(209)는 압축성 부재 또는 스프링(207)에 의해 테이퍼 단부(204)에 대해서 강제된다. 스프링(207)은 캡(210)과 쐐기(209)를 압박한다. 캡(210)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 텐셔너 본체 등의 장착면에 부착될 수 있다. 당업자라면 도 11에서 설명하고 있는 기구는 풀리를 구비한 텐셔너를 포함하는 기타 용례에서 사용할 수 있는 댐핑 기구를 나타내고 있음을 이해할 것이다.

작동 시에, 캡(205)은 압축 행정 중에 C 방향으로 이동한다. 캡(205)은 복귀 행정 중에 R 방향으로 이동한다. 작동에 대한 상세한 설명은 도 7a, 도 7b 및 도 8에서 기재되어 있다.

도 12는 또 다른 변형 실시예의 댐퍼(300)를 도시하고 있다. 구성 요소들은 거의 도 11에서 설명한 바와 같으며, 다음의 차이점, 즉 와셔, 링 또는 지지표면(308)이 예정된 지점에서 피스톤(211)에 부착된다는 차이점을 갖는다. 지지표면(308)은 피스톤의 축선(D)에 대해 수직 방향으로 연장한다. 압축성 부재 또는 스프링(307)이 지지표면(308)을 압박한다. 스프링의 타단부(307)는 캠 본체 또는 쐐기(309)를 압박한다. 쐐기(309)는 도 11의 쐐기(209)와 실질적으로 동일한 형상이다. 당업자라면 도 12에서 설명하고 있는 기구는 풀리를 구비한 텐셔너를 포함하는 기타 용례에서 사용할 수 있는 댐핑 기구를 나타내고 있음을 이해할 것이다.

또한, 도 11 및 도 12를 참조로 본 발명의 작동에 따른 길이(L₁)와 길이(L₂)의 변화를 설명한다. 길이는 복귀 행정(R) 중에는 증가하며(L₂), 압축 행정(C) 중에는 감소한다(L₁).

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예의 축선 A-A를 따라 취한 단면도이다. 제1 하우징 또는 캡(405)이 제1 하우징 표면 또는 측면(408)을 포함하고 있다. 제2 하우징 또는 튜브(401)가 외측 표면(412)을 더 포함하고 있다. 측면(408)은 주축선(A)에 대해 0°보다 크고 30°이하인 범위의 각도(α)를 갖는 원뿔 형상으로 형성되어 있다. 측면(408)은 주름형을 비롯하여 사용자에 의해 요구되는 임의의 형상을 가질 수 있다. 쐐기(409)는 측면(508)과 외측 표면(412) 사이에서 활주한다. 스프링(402)이 쐐기(409)에 힘을 가하여 측면(408) 및 외측 표면(412)과 접촉하게 한다. 쐐기(409)가 표면(412)에 대해서 가압됨에 따라, 반경 방향으로 압축된다. 쐐기(409)의 반경 방향 압축은 도 2 및 도 21에서 도시되어 있는 바와 같은 슬롯이 있음으로써 발생한다. 스프링(402)은 튜브(410)에 부착된 기부(410)를 압박한다. 캡(405)은 압축 행정 중에 C 방향으로 이동하며, 복귀 행정 중에는 R 방향으로 이동한다. 하중(L)이 지지점(418)에서 장치에 가해질 수 있다. 당업자라면 도 13에서 설명하고 있는 기구는 풀리를 구비한 텐셔너를 포함하는 기타 용례에서 사용할 수 있는 댐핑 기구를 나타내고 있음을 이해할 것이다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예의 축선 A-A를 따라 취한 단면도이다. 제1 하우징 또는 튜브(501)가 제1 하우징 표면 또는 측면(508)과 단부(510)를 포함하고 있다. 측면(508)은 주축선(A)에 대해 0°보다 크고 30°이하인 범위의 각도(β)를 갖는 원뿔 형상으로 형성되어 있다. 측면(508)은 주름형을 비롯하여 사용자에 의해 요구되는 임의의 외형을 가질 수 있다. 쐐기(509)가 제1 하우징 표면 또는 측면(508)과 피스톤(514)의 외측 표면(516) 사이에서 활주한다. 쐐기(509)는 쐐기(409)에 대해 도 21에 도시되어 있는 것과 동일한 형상을 갖는다. 본체(519)와 표면(516)은 표면(412)에 대해 도 21에 도시되어 있는 것과 동일한 형상을 갖는다. 스프링(502)이 단부(510)와 피스톤(514)을 압박한다. 스프링(502)은 피스톤(514)의 축방향 운동을 저지한다. 압축성 부재 또는 스프링(502)은 또한 피스톤(514)에 대해서 기부(510)를 압박한다. 압축성 부재 또는 스프링(507)이 쐐기(509)를 가압하여 측면(508) 및 외측 표면(516)과 접촉하게 한다. 쐐기(509)는 표면(516)에 대해서 가압됨에 따라, 반경 방향으로 압축된다. 쐐기(509)의 반경 방향 압축은 도 2 및 도 21에 도시되어 있는 바와 같은 슬롯이 있음으로써 발생한다. 피스톤(514)은 압축 행정 중에 C 방향으로 이동하며, 복귀 행정 중에는 R 방향으로 이동한다. 축방향 하중(L)이 지지점(518)에서 장치에 가해질 수 있다. 당업자라면 도 14에서 설명하고 있는 기구는 풀리를 구비한 텐셔너를 포함하는 기타 용례에서 사용할 수 있는 댐핑 기구를 나타내고 있음을 이해할 것이다.

도 15는 텐셔너 댐퍼 조립체의 평면도이다. 앞서 도 8 및 도 11 내지 도 14에서 설명한 바와 같은 댐퍼(600)가 샤프트(620)에 의해 아이들러 풀리(610)(idler pulley)에 연결되어 있는 것이 도시되어 있다. 샤프트(620)는 아이들러를 트랙(615)에 연결하는 기부(도시 생략)에 연결될 수 있다. 아이들러(610)는 평행한 트랙(615)을 따라 활주한다. 벨트(B)가 아이들러(610) 둘레에 수반된다.

도 16은 변형 실시예용 댐핑 기구의 분해 사시도이다. 도 16은 대체로 도 8, 도 11 및 도 12에 도시되어 있는 실시예용 댐핑 기구의 배치를 나타내고 있다. 도 16에서의 도면 번호는 도 8과 관련된다. 표면(114)은 표면(112)에 활주 가능하게 맞물린다. 테이퍼 단부(104)는 구멍(113)과 맞물린다. 슬롯(115)은 테이퍼 단부(104)가 쐐기(109) 안으로 축방향으로 이동함에 따라 쐐기(109)가 반경 방향으로 팽창할 수 있도록 해준다. 쐐기(109)는 플라스틱 또는 페놀계 재료와 같은 비금속 재료를 포함할 수 있다.

도 17은 변형 실시예용 쐐기의 단부 평면도이다. 이 변형 실시예는 도 11에 도시되어 있다. 쐐기의 스플라인(214)은 플라스틱 또는 페놀계 재료와 같은 비금속 재료를 포함할 수 있다.

도 18은 변형 실시예용 튜브의 단부 평면도이다. 이 변형 실시예는 도 11에 도시되어 있다.

도 19는 변형 실시예용 쐐기의 단부 평면도이다. 이 변형 실시예는 도 12에 도시되어 있다. 쐐기의 스플라인(314)은 플라스틱 또는 페놀계 재료와 같은 비금속 재료를 포함할 수 있다.

도 20은 변형 실시예용 튜브의 단부 평면도이다. 이 변형 실시예는 도 12에 도시되어 있다.

도 21은 변형 실시예용 쐐기 및 튜브의 분해도이다. 이 실시예는 도 13에 도시되어 있다. 또한, 도 21은 대체로 도 14에 도시되어 있는 실시예용 쐐기(509)와 피스톤 표면(516)의 배치를 나타내고 있다. 슬롯(415)은 쐐기(409)가 표면(412)에 대해서 반경 방향으로 압축될 수 있도록 해준다. 쐐기(409)는 플라스틱 또는 페놀계 재료와 같은 비금속 재료를 포함할 수 있다.

본 발명의 단일의 형태가 본 명세서에 기재되어 있지만, 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않으면서, 구조 및 구성 요소들의 관계에 대한 변형이 가능하다는 것은 당업자들에게는 명백할 것이다.

Claims

하우징 표면을 구비하는 하우징과;

상기 하우징 표면과 활주 가능하게 맞물리는 쐐기 표면을 구비하며, 또한 구멍을 형성하는 쐐기와;

상기 구멍과 협동적으로 맞물리는 제1 단부를 구비하는 피스톤과;

풀리가 소정 단부에 저어널되어 있으며, 소정 표면에 피벗 가능하게 결합하고 상기 제1 단부의 반대측의 피스톤의 단부를 지지하는 제2 단부를 구비하는 피벗 아암과;

상기 피스톤을 향해 상기 쐐기에 편향력을 가하는 압축성 부재

를 포함하며, 상기 쐐기는 상기 피스톤의 제1 단부에 대하여 이동함으로써 상기 하우징 표면에 대해서 반경 방향으로 팽창되어 상기 피스톤의 운동을 감쇠시키는도록 구성되는 것인 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 쐐기의 구멍은 절두 원뿔형 구멍을 포함하며, 상기 피스톤의 제1 단부는 상기 절두 원뿔형 구멍과 협동적으로 맞물리는 절두 원뿔형 형상을 포함하는 것인 텐셔너.
제2항에 있어서, 상기 쐐기는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 쐐기의 외주가 상기 피스톤의 제1 단부에 대한 운동에 응하여 반경 방향으로 팽창할 수 있도록 배향되어 있는 것인 텐셔너.
제3항에 있어서, 상기 압축성 부재의 단부와 하우징을 압박하는 조절기를 더 포함하여 압축성 부재의 예비 하중을 변경할 수 있는 것인 텐셔너.
제4항에 있어서, 상기 쐐기의 외측 표면은 주름 형상을 더 형성하며, 상기 하우징의 내측 표면은 상기 쐐기의 외측 표면의 주름 형상과 맞물리는 주름 형상을 더 형성하는 것인 텐셔너.
제5항에 있어서, 상기 하우징은 실린더를 더 포함하는 것인 텐셔너.
제5항에 있어서, 상기 쐐기 표면은 비금속 재료를 포함하는 것인 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 압축성 부재는 스프링을 포함하는 것인 텐셔너.
제1 내측 표면을 구비한 제1 하우징과;

제2 내측 표면과 외측 표면을 구비하고, 이 외측 표면이 상기 제1 내측 표면과 활주 가능하게 맞물리는 제2 하우징과;

상기 제1 하우징과 제2 하우징 간의 이동에 저항하는 제1 압축성 부재와;

제1 단부와 제2 단부를 구비하며, 이 제1 단부는 상기 제1 하우징에 부착되며 상기 제1 하우징의 주축선과 거의 평행한 피스톤과;

중앙 구멍을 형성하고, 상기 제2 내측 표면과 활주 가능하게 맞물리는 표면을 구비하는 캠 본체로서, 상기 중앙 구멍은 상기 제2 단부와 활주 가능하게 맞물리는 것인 캠 본체와;

상기 제2 단부에 대해서 상기 캠 본체에 편향력을 가하는 압축성 부재

를 포함하며, 편향력이 가해진 상기 캠 본체가 상기 제2 내측 표면에 대해서 반경 방향으로 팽창할 수 있도록 구성되는 것인 텐셔너.
제9항에 있어서, 상기 캠 본체의 중앙 구멍은 절두 원뿔형 구멍을 포함하며,

상기 피스톤의 제2 단부는 상기 절두 원뿔형 구멍과 협동적으로 맞물리는 절두 원뿔형 형상을 더 포함하는 것인 텐셔너.
제10항에 있어서, 상기 캠 본체는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 캠 본체의 외주가 상기 피스톤의 제2 단부에 대한 운동에 응하여 변화할 수 있도록 배향되어 있는 것인 텐셔너.
제11항에 있어서, 상기 캠 본체의 표면은 주름 형상을 더 형성하며,

상기 제2 하우징의 제2 내측 표면은 상기 캠 본체의 표면의 주름 형상과 맞물리는 주름 형상을 더 형성하는 것인 텐셔너.
제12항에 있어서, 상기 제1 하우징은 실린더를 형성하며, 상기 제2 하우징은 실린더를 형성하는 것인 텐셔너.
제13항에 있어서, 상기 캠 본체는 비금속 재료를 포함하는 것인 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 제2 압축성 부재는 상기 제1 하우징을 압박하는 것인 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 제1 압축성 부재는 스프링을 포함하며, 상기 제2 압축성 부재는 스프링을 포함하는 것인 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 피스톤에 부착되고 피스톤의 축선에 대해 수직으로 연장하는 지지표면을 더 포함하며,

상기 제2 압축성 부재가 상기 지지표면을 압박하는 것인 텐셔너.
하우징 표면을 구비하는 하우징과,

상기 하우징 표면과 활주 가능하게 맞물리는 표면을 구비하며, 구멍을 더 형성하는 쐐기와,

상기 구멍과 협동적으로 맞물리는 제1 단부를 구비하는 피스톤과,

상기 피스톤을 향해 상기 쐐기에 편향력을 가하는 압축성 부재

를 포함하고, 상기 쐐기는 상기 피스톤의 제1 단부에 대하여 이동하도록 함으로써 상기 하우징 표면에 대해서 반경 방향으로 팽창되어, 피스톤의 운동을 감쇠시키도록 구성되는 것인 댐퍼.
제18항에 있어서, 상기 쐐기의 구멍은 절두 원뿔형 구멍을 포함하며, 상기 피스톤의 제1 단부는 상기 절두 원뿔형 구멍과 협동적으로 맞물리는 절두 원뿔형 형상을 포함하는 것인 댐퍼.
제19항에 있어서, 상기 쐐기는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 쐐기의 외주가 상기 피스톤의 제1 단부에 대한 운동에 응하여 반경 방향으로 팽창할 수 있도록 배향되어 있는 것인 댐퍼.
제20항에 있어서, 상기 쐐기 표면은 주름 형상을 더 형성하며,

상기 하우징 표면은 상기 쐐기 표면의 주름 형상과 맞물리는 주름 형상을 더 형성하는 것인 댐퍼.
제21항에 있어서, 상기 하우징은 실린더를 더 포함하는 것인 댐퍼.
제22항에 있어서, 상기 쐐기 표면은 비금속 재료를 포함하는 것인 댐퍼.
제23항에 있어서, 상기 압축성 부재는 스프링을 포함하는 것인 댐퍼.
제1 하우징 표면을 구비한 제1 하우징과;

상기 제1 하우징 표면과 활주 가능하게 맞물리는 쐐기 표면을 구비하며, 쐐기 구멍을 형성하는 쐐기와;

상기 제1 하우징과 동축으로 활주 가능하게 맞물리는 제2 하우징과;

제1 단부와 제2 단부를 구비하며, 상기 제 1단부는 상기 쐐기의 중앙 구멍에 맞물리며, 상기 제2 단부는 상기 제2 하우징에 부착되어 있는 피스톤과;

상기 피스톤의 제1 단부와 접촉하도록 상기 쐐기에 편향력을 가하는 제1 압축성 부재와;

상기 제2 하우징으로부터 떨어지도록 상기 제1 하우징에 편향력을 가하는 제2 압축성 부재

를 포함하는 것인 댐퍼.
제25항에 있어서, 상기 쐐기 구멍은 절두 원뿔형 구멍을 포함하며, 상기 피스톤의 제1 단부는 상기 절두 원뿔형 구멍과 협동적으로 맞물리는 절두 원뿔형 형상을 포함하는 것인 댐퍼.
제26항에 있어서, 상기 쐐기는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 쐐기의 외주가 상기 피스톤의 제1 단부에 대한 운동에 응하여 반경 방향으로 팽창할 수 있도록 배향되어 있는 것인 댐퍼.
제27항에 있어서, 상기 쐐기의 외측 표면은 주름 형상을 더 형성하며,

상기 제1 하우징 표면은 상기 쐐기 표면의 주름 형상과 맞물리는 주름 형상을 더 형성하는 것인 댐퍼.
제28항에 있어서, 상기 제1 하우징은 실린더를 더 포함하며, 상기 제2 하우징은 실린더를 더 포함하는 것인 댐퍼.
제29항에 있어서, 적어도 상기 쐐기 표면은 비금속 재료를 포함하는 것인 댐퍼.
제30항에 있어서, 상기 제1 압축성 부재는 스프링을 포함하며, 상기 제2 압축성 부재는 스프링을 포함하는 것인 댐퍼.
제1 하우징 표면을 구비하는 제1 하우징과;

제2 하우징 표면을 구비하는 제2 하우징과;

상기 제1 하우징 표면과는 동축으로 활주 가능하게 맞물리고 상기 제2 하우징 표면과는 활주 가능하게 맞물리는 쐐기 표면을 구비하며, 상기 제2 하우징 표면이 맞물리게 되는 구멍을 형성하는 쐐기 구멍 표면을 더 포함하는 쐐기와;

상기 제1 하우징을 향해 상기 쐐기에 편향력을 가하는 압축성 부재

를 포함하고, 상기 쐐기는 상기 제1 하우징 표면에 대하여 이동하도록 함으로써 상기 제2 하우징 표면에 대해 반경 방향으로 압축되어, 상기 제1 하우징의 운동을 감쇠시키도록 구성되는 것인 댐퍼.
제32항에 있어서, 상기 쐐기 구멍은 원통형 구멍을 포함하는 것인 댐퍼.
제33항에 있어서, 상기 쐐기는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 쐐기의 외주가 상기 제1 하우징 표면에 대한 운동에 응하여 반경 방향으로 압축될 수 있도록 배향되어 있는 것인 댐퍼.
제34항에 있어서, 상기 쐐기 구멍은 주름 형상을 더 형성하며,

상기 제2 하우징 표면은 상기 쐐기 구멍의 주름 형상과 맞물리는 주름 형상을 더 형성하는 것인 댐퍼.
제35항에 있어서, 상기 제1 하우징은 실린더를 더 포함하며, 상기 제2 하우징은 실린더를 더 포함하는 것인 댐퍼.
제36항에 있어서, 상기 쐐기 구멍 표면은 비금속 재료를 포함하는 것인 댐퍼.
제37항에 있어서, 상기 압축성 부재는 스프링을 포함하는 것인 댐퍼.
제1 하우징 표면을 구비하는 제1 하우징과;

피스톤 표면을 구비하는 피스톤과;

상기 제1 하우징 표면과는 동축으로 활주 가능하게 맞물리고 상기 피스톤 표면과는 활주 가능하게 맞물리는 쐐기 표면을 구비하며, 상기 피스톤 표면이 맞물리게되는 구멍을 형성하는 쐐기 구멍 표면을 더 포함하는 쐐기와;

상기 제1 하우징을 향해 상기 쐐기에 편향력을 가하는 제1 압축성 부재와;

상기 피스톤으로부터 떨어지도록 상기 하우징에 편향력을 가하는 제2 압축성 부재

를 포함하고, 상기 쐐기는 상기 제1 하우징 표면에 대하여 이동하도록 함으로써 상기 피스톤 표면에 대해 반경 방향으로 압축되어, 상기 피스톤의 운동을 감쇠시키도록 구성되는 것인 댐퍼.
제39항에 있어서, 상기 구멍은 원통형 구멍을 포함하는 것인 댐퍼.
제40항에 있어서, 상기 쐐기는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 쐐기의 외주가 상기 제1 하우징 표면에 대한 운동에 응하여 반경 방향으로 압축할 수 있도록 배향되어 있는 것인 댐퍼.
제41항에 있어서, 상기 쐐기 구멍은 또한 주름 형상을 형성하며,

상기 피스톤 표면은 또한 상기 쐐기 구멍의 주름 형상과 맞물리는 주름 형상을 형성하는 것인 댐퍼.
제42항에 있어서, 상기 제1 하우징은 실린더를 더 포함하는 것인 댐퍼.
제43항에 있어서, 상기 쐐기 구멍 표면은 비금속 재료를 포함하는 것인 댐퍼.
제44항에 있어서, 상기 제1 압축성 부재는 스프링을 포함하며, 상기 제2 압축성 부재는 스프링을 포함하는 것인 댐퍼.
제32항에 있어서, 상기 제1 하우징 표면은 0°보다 크고 30°이하인 범위의 각도를 갖는 원뿔 형상을 형성하는 것인 댐퍼.
제39항에 있어서, 상기 제1 하우징 표면은 0°보다 크고 30°이하인 범위의 각도를 갖는 원뿔 형상을 형성하는 것인 댐퍼.
제1 표면을 구비하는 제1 부재와;

상기 제1 표면에 대해 동축으로 이동할 수 있는 제2 표면을 구비하는 제2 부재와;

상기 제1 표면 및 상기 제2 표면과 활주 가능하게 맞물리는 변화 가능한 외주를 갖는 마찰 부재와;

상기 제1 표면에 대하여 상기 마찰 부재에 편향력을 가하는 압축성 부재

를 포함하고, 상기 마찰 부재의 외주를 변화시켜서 상기 제2 표면과의 마찰 접촉을 확대시키는 것인 압축성 부재

를 포함하는 것인 댐퍼.
제48항에 있어서, 상기 마찰 부재는 하나 이상의 슬롯을 더 포함하며, 이 슬롯은 상기 마찰 부재의 외주가 변화할 수 있도록 배향되어 있는 것인 댐퍼.
제49항에 있어서, 상기 제2 부재로부터 떨어지도록 상기 제2 부재에 편향력을 가하는 제2 압축성 부재를 더 포함하는 것인 댐퍼.