KR100635324B1

KR100635324B1 - 벨트 텐셔너

Info

Publication number: KR100635324B1
Application number: KR1020057004792A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 서크
Original assignee: 더 게이츠 코포레이션
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2006-10-18
Also published as: CA2499382C; BR0314607A; KR20050065546A; US20040072642A1; JP2006509968A; EP1543256A1; MXPA05003955A; CN1682045A; CA2499382A1; TW200406552A; AU2003272604A1; TWI223693B; US6991570B2; RU2005111745A; RU2304241C2; PL374648A1; WO2004027289A1

Abstract

본 발명은 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 풀리(34)와, 이 제1 풀리(34)가 제1 풀리 베어링(40)을 매개로 회전 가능하게 장착되어 그 제1 풀리(34)를 지지하는 제1 아암(42)과, 상기 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 풀리(35)와, 이 제2 풀리(35)가 제2 풀리 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되어 그 제2 풀리(35)를 지지하는 제2 아암을 구비하는 타입의 개선된 전동 벨트 텐셔너를 제공한다. 본 발명은 스트럿(36)과, 상기 스트럿(36)용의 제1 부착점(68)과, 상기 스트럿(36)용의 제2 부착점(70)을 더 구비함으로써 더욱 개선되며, 상기 스트럿(36)은 상기 제1 및 제2 부착점(68, 70)에 부착되어 있다. 제1 아암(42)은 제1 피벗(44, 48, 50)에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 제2 아암은 제2 피벗에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 풀리(34)와 제1 부착점(68)은 각각 제1 피벗(44, 48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있고, 제1 피벗(44, 48, 50)에서의 기생 토크가 실질적으로 균형을 이룬다.

Description

벨트 텐셔너{BELT TENSIONER}

본 발명은 전동 벨트 구동 시스템의 벨트를 긴장시키기 위한 텐셔너에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 아치형으로 이동하는 이중 풀리와, 편향 부재 또는 편향-변경 부재로서의 스트럿을 구비하는 텐셔너에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 아치형 이동의 중심에 있는 피벗에 걸쳐서의 불균형을 감소시키는 기하형상을 갖는 이중 아치형 이동을 위한 스트럿 텐셔너에 관한 것이다.

내연기관을 위한 액세서리용 전동 벨트 구동 시스템과 함께 사용되는 전동 벨트 텐셔너는 아치형의 풀리 운동을 하는 것으로 알려져 있으며, 벨트에 맞닿게 놓이는 풀리를 편향시키거나 그 편향 정도를 변경시켜 벨트 구동 시스템의 장력을 제어하는 스트럿을 구비한다. 통상적으로, 풀리와, 동작시에 텐셔너의 몸체가 그 둘레에서 회전하게 되는 피벗과, 스트럿의 부착점은 모두 동일 평면상에 위치하고 있다. 이와 같이 동일 평면상에 위치하는 구조의 예는 Meckstroth 등의 미국 특허 제5,439,420호에서 볼 수 있다.

이중 풀리(dual pulley)를 구비하는 텐셔너를 사용하는 것도 알려져 있다. 이중 풀리 텐셔너 구조는 특히 관리하기 힘든 액세서리 장치 구비하는 액세서리용 벨트 구동 시스템에 적용될 수 있다. 이에 대한 예로는 White Jr.의 미국 특허 제4,416,674호에서 볼 수 있으며, 여기서 이중 풀리 텐셔너는 공기 조화기용 압축기 형태의 액세서리 장치를 관리하는 데 있어서의 곤란함을 극복하도록 적용된다. 공기 조화기의 압축기보다 많은 문제점을 갖는 있는 액세서리 장치로는 시동기/발전기(starter/generator)가 있다. 시동기/발전기는 통상적인 시동기의 기능과 통상적인 발전기의 기능을 모두 실행하는 일체의 장치이며, 엔진의 전단 액세서리 구동 장치에 구비되어 있다. 이러한 발명은 임의의 전동 벨트 구동 시스템에 적용될 수 있다. 이러한 발명은 시동기/발전기를 구비하는 시스템에 특히 유용하다.

그러나, 액세서리용 전동 벨트 시스템의 특정 기하형상은 동일 평면 구조를 제공하고 있지 못하고 있다. 그러한 기하형상이 존재하고 스트럿을 채용한 텐셔너를 사용하는 것이 요구되는 경우에, 필요한 간극을 제공하기 위해 풀리를 피벗에 대하여 측방향으로 오프셋시킬 필요가 있다. 이러한 방식으로 풀리가 오프셋되어 있는 구조의 예는 Schmid의 미국 특허 제6,039,664에서 볼 수 있다. 상기 제6,039,664호 특허에서는, 풀리의 회전 중심의 평면 또는 풀리를 양분하는 평면이 피벗 베어링의 회전 중심의 평면으로부터 오프셋되어 있다는 것을 알 수 있다. 여전히, 스트럿을 위한 부착점은 실질적으로 피벗 베어링의 회전 중심의 평면에 유지되어 있다. 이러한 텐셔너가 작동 상태로 배치될 때에, 벨트 및 스트럿에 의해 텐셔너에 작용하는 힘은 피벗 베어링에 걸쳐 불균형 부하를 초래한다는 것을 쉽게 알 수 있다. 이는 스트럿이 텐셔너에 편향력을 제공하든 감쇠를 통하여 편향력을 단지 변경시키기만 하든 사실이다. 불균형 부하는 기생 토크(parasitic torque)를 발생시키고, 이 기생 토크는 피벗 샤프트를 베어링과 축방향으로 오정렬시키는 경향이 있다. 통상의 회전 운동과 이러한 기생 토크의 조합은 베어링에 불균일한 마모를 초래하는 경향이 있다. 불균일한 마모가 진행되는 경우에, 베어링이 느슨함, 소음, 오정렬, 및 파열 등과 같은 원치않는 특성을 나타내게 된다.

따라서, 특정 기하형상의 액세서리용 전동 벨트 구동 시스템을 채택할 수 있도록 스트럿 편향 부재의 유리한 성질과 오프셋을 활용하여, 베어링 수명을 증대시키기 위해 실질적으로 기생 토크를 야기하지 않으면서 동작하는 아치 운동형 이중 풀리 텐셔너에 대한 요구가 있다.

본 발명은 기생 토크를 최소화하면서 동작하는 2개의 측방향으로 오프셋된 풀리를 구비하는 아치형의 스트럿 타입 전동 벨트 텐셔너를 개시하고 있다. 본 발명은 전동 벨트의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 풀리와, 이 제1 풀리가 제1 풀리 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제1 풀리를 지지하는 제1 아암과, 상기 전동 벨트의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 풀리와, 이 제2 풀리가 제2 풀리 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제2 풀리를 지지하는 제2 아암을 구비하는 타입의 전동 벨트 텐셔너를 제공한다. 본 발명은 스트럿과, 상기 스트럿용의 제1 부착점과, 상기 스트럿용의 제2 부착점을 더 구비함으로써 더욱 개선되는 데, 상기 스트럿은 상기 제1 및 제2 부착점에 부착되어 있다. 제1 아암은 제1 피벗에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 제2 아암은 제2 피벗에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 풀리와 제1 부착점은 각각 제1 피벗에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있고, 제1 피벗에서의 기생 토크가 실질적으로 균형을 이룬다.

명세서에 채용되어 명세서의 일부를 형성하고 동일 도면 부호가 동일 부품을 지시하고 있는 첨부 도면들은 본 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 양호한 실시예를 도시하는 동시에 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에 있어서,

도 1은 시동 모드로 작동하는 액세서리 장치용 전동 벨트 구동 시스템에 있어서의 바람직한 실시예의 텐셔너를 나타내는 개략도이고,

도 2는 발전 모드로 작동하는 액세서리 장치용 전동 벨트 구동 시스템에 있어서의 바람직한 실시예의 텐셔너를 나타내는 개략도이며,

도 3은 바람직한 실시예에 따른 텐셔너의 사시도이고,

도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 단면도이고,

도 5는 도 4의 상세도이고,

도 6은 바람직한 실시예에 따른 텐셔너의 사시도이고,

도 7은 도 6의 선 7-7을 따라 취한 단면도이고,

도 8은 도 7의 상세도이다.

도 1 및 도 2는 시동기/발전기(12)를 구비하며 본 발명의 텐셔너(26)를 채용할 수 있는 차량의 내연기관에 사용되는 통상의 액세서리 장치용 구동 시스템(10)을 도시하고 있다. 그러나, 서두에 언급한 바와 같이, 본 발명의 용례는 시동기/발전기(12)를 구비하는 시스템으로 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 용례는 차량으로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은, 본 발명의 텐셔너(26)를 구비함으로써 이점을 얻을 수 있는 동력을 전달하기 위한 전동 벨트 구동 장치를 구비하는 임의의 내연기관에 적용될 수 있다. 구동 시스템(10)은 시동기/발전기(12), 시동기/발전기 풀리(14), 파워 스티어링 펌프 풀리(18), 물 펌프 풀리(20), 크랭크샤프트 풀리(22), 전동 벨트(24), 및 텐셔너(26)를 구비한다. 시동기/발전기(12)는 텐셔너(26)의 일부를 형성하는 베이스(28) 상에 장착되어 있다. 도면에 도시된 실시예는 엔진(도시 생략)에 장착되도록 되어 있고, 시동기/발전기(12) 또는 다른 액세서리 장치을 지지하기 위한 장착점이 있는 베이스(28)를 구비한다. 그러나, 시동기/발전기(12) 또는 다른 액세서리 장치를 지지하기 위한 장착점을 구비하지 않는 베이스(28)도 또한 고려된다.

도 3, 도 4 및 도 5에서 추가의 상세부를 볼 수 있다. 베이스(28)에는 엔진 장착 구멍(30)과 액세서리 장치 장착 구멍(32)이 마련되어 있다. 베이스(28)는 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35) 및 스트럿(36)을 또한 지지한다. 구체적으로, 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)는 풀리 베어링(40)을 매개로 각각의 풀리 포스트(38)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 풀리 포스트(38)는 풀리 아암(42)으로부터 연장된다. 풀리 아암(42)은 피벗 샤프트(44)로부터 연장된다. 피벗 샤프트(44)는 피벗 구멍(46) 내에 회전 가능하게 배치되어 있고, 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)으로 이루어진 피벗 베어링 장치에 의해 지지되어 있다. 피벗 샤프트(44)는 피벗 스크루(52)에 의해 피벗 구멍(46) 내에 구속되어 있다. 피벗 스크루(52)의 헤드는 캡(56)에 의해 리세스(54) 내에 숨겨져 있다. 각 텐셔너 풀리(34, 35)의 일부와 각각의 풀리 베어링(40)은 각각의 더스트 실드(58; dust shield)에 의해 덮혀 있다. 각각의 더스트 실드(58)는 실드 포스트(60)를 구비하고, 이 실드 포스트는 포스트 구멍(62)과 협력하여 더스트 실드(58)가 각각의 풀리 아암(42)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 더스트 실드(58)는 풀리 스크루(64)에 의해 풀리 포스트(38)에 고정되어 있다. 더스트 실드(58)는 나사 형성 스탠드오프(66; standoff)를 구비한다. 스트럿(36)의 제1 단부는 나사 형성 스탠드오프(66)에 나사 결합되는 제1 스트럿 커넥터(68)에 의해 더스트 실드(58)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 스트럿(36)의 제2 단부는 나사 형성 스탠드오프(66)에 나사 결합되는 제2 스트럿 커넥터(70)에 의해 다른 더스트 실드(58)에 회전 가능하게 연결되어 있다.

본 실시예의 스트럿(36)은 기계적 형태이며, 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)의 편향을 감쇠시킨다. 스트럿(36)은 실린더(72), 플런저(74), 플런저 커넥터(76), 감쇠 링(78) 및 압축 스프링(80)을 구비한다. 전반적으로, 스트럿(36)은 베이스(28)와 텐셔너 풀리(34) 사이에서 인장 상태로 작동한다. 그럼에도 불구하고, 스트럿은 압축 스프링을 사용한다. 압축 스프링(80)은 감쇠 링(78)을 실린더(72) 내로 보다 깊이 압박하고, 이는 플런저(74)를 실린더(72) 내로 보다 깊이 압박하여, 스트럿(36)의 전체 길이를 단축시킨다. 따라서, 스트럿(36)을 단축시키는 경향이 있는 압축 스프링(80)의 힘은, 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)를 전동 벨트(24)를 향하여 당겨서 전동 벨트(24)를 긴장 상태로 되게 경향이 있다.

감쇠 링(78)의 외측면과 실린더(72)의 내측면을 마찰 결합시킴으로써 감쇠 효과를 얻는다. 또한, 감쇠 특성은 플런저(74)의 절두원추부(82)와 감쇠 링(78)의 내부면의 확장 관계(expanding relationship)에 기인하여 비대칭이다. 텐셔너 풀리(34)가 전동 벨트(24)의 작동에 의해 이동되어 스트럿(36)이 강제로 연장되면, 상기 확장 관계는 감쇠 링(78)을 강제 팽창시킨다. 이로 인하여, 감쇠 링(78)의 외측면과 실린더(72)의 내측면 사이에 발생하는 힘은 마찰 감쇠의 상응하는 증가에 따라 증가하게 된다. 이와 달리, 스트럿(36)이 전동 벨트(24)의 동작에 의해 수축하게 될 때, 확장 관계는 감쇠 링(78)에 힘을 덜 가하게 된다. 이로 인하여, 감쇠 링(78)의 외측면과 실린더(72)의 내측면 사이에 발생하는 힘은 마찰 감쇠의 상응하는 감소에 따라 감소하게 된다. 궁극적으로, 텐셔너 풀리(34)가 벨트 이완 방향으로 방향으로 이동할 때의 마찰 감쇠는 벨트 긴장 방향으로 이동할 때의 마찰 감쇠보다 크다.

다양한 스트럿 구조를 사용할 수 있다는 점에 주목해야 할 것이다. 또한 인장 상태에서 동작하지만 다양한 내부 구조를 갖는 기계식 또는 유압식 스트럿을 사용하는 것도 고려된다. 대칭 감쇠 구조를 갖거나 감쇠 구조가 없는 스트럿도 적절할 수도 있다. 더욱이, 다른 메커니즘에 의해 편향되는 텐셔너의 경우에, 단지 감쇠 특성만을 갖는 스트럿을 사용하는 것이 적절하다.

이하에서는 도 4 및 이 도 4의 우측 단부를 도시한 도 5를 참고한다. 액세서리 장치용 벨트 구동 시스템(10)의 작동 중에, 텐셔너(26)의 기능과 관련하여 주요한 관심 대상인 다양한 크기의 3가지 힘이 존재한다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 점 D에서 지면(紙面)을 뚫고 들어가는 것으로 나타낸 것과 같은 스트럿(36)에 의해 발생되는 편향력(A)과, 점 E에서 지면으로부터 나오는 것으로 나타낸 같은 텐셔너 풀리(34)를 압박하는 벨트(24)에 의해 발생되는 벨트 힘(B)과, 점 C에서 지면을 뚫고 들어가는 것으로 나타낸 것과 같은 베이스(28)가 피벗 베어링(48, 50)을 매개로 피벗 샤프트(44)에 가하는 작용에 의해 제공되는 베이스 힘(C)이 존재한다. 이들 힘은 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)의 부하에 대하여 중요한 영향을 끼친다. "배경 기술"란에서 언급한 바와 같이, 특정의 벨트 구동 시스템은, 스트럿용의 부착점, 텐셔너 풀리의 회전 중심의 평면 및 피벗의 회전 중심의 평면이 동일 평면상에 배치될 수 있게 하는 스트럿 타입 텐셔너를 사용할 수 없는 기하형상을 갖는다.

그러한 기하형상의 경우에, 구동 시스템은 스트럿에 의해 제공되는 이점을 포기하거나 텐셔너 풀리를 피벗의 회전 평면의 중심과 오정렬되게 오프셋시켜야 한다. 오프셋이 상쇄되지 않으면, 피벗의 축을 중심으로 하지 않는 토크가 피벗에 가해진다. 이러한 기생 토크는 본 실시예의 피벗 샤프트(44)와 같은 피벗 샤프트의 축을 본 실시예의 피벗 구멍(46)과 같은 피벗 구멍의 축과 오정렬되게 이동시키는 경향이 있다. 이러한 경향은 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)과 같은 피벗 베어링에 상이하거나 균형을 이루지 않은 부하를 초래한다.

액세서리 장치용 벨트 구동 시스템(10)이 동작함에 따라, 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)는 연속적으로 운동하게 되어, 각각의 피벗 샤프트(44)를 각각의 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50) 내에서 주로 진동 형태로 연속적으로 회전시킨다. 기생 토크와 결합되는 이러한 연속 운동은 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)과 같은 피벗 베어링들에 각각 상이한 마모를 초래한다. 진행이 허용되면, 제1 피벗 베어링에서의 마모는 베이스(28)에 해당하는 베이스에 대하여 일측에서 발생하는 경향이 있다. 반면에, 제2 피벗 베어링에서의 마모는 타측에서 일어나는 경향이 있다. 이러한 마모의 불균형은 피벗 샤프트(44)와 같은 피벗 샤프트의 축이 피벗 구멍(46)과 같은 피벗 구멍의 축과 어긋나게 하여, 이들 간의 끼워맞춤이 느슨해져 소음을 초래할 있다. 더욱이, 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)와 같은 텐셔너 풀리는 비스듬하게 되어, 이들 풀리의 회전 평면이 전동 벨트(24)의 주행 라인과 어긋나게 된다. 이들은 텐셔너를 교체해야 하는 매우 안 좋은 상태이다.

본 실시예의 텐셔너(26)의 구조는 실질적으로 균형을 이루고 있으므로, 힘 A, B, C는 피벗 샤프트(44), 피벗 구멍(46) 및 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)으로 이루어지는 각각의 피벗에 걸쳐 기생 토크를 발생시키지 않는다. 알 수 있듯이, (합리적인 작동 파라미터의 범위 내에서) 벨트 힘(B)의 크기에 상관없이, 초래되는 편향력(A)과 베이스 힘(C)은 크기는 동일하고 방향은 반대로 된다. 이는 각 힘의 측방향 변위[즉, 피벗 샤프트(44)의 축을 따른 변위]와 관계없이 사실이다. 벨트 힘(B)으로부터 편향력(B)에 이르는 측방향 거리가 벨트 힘(B)으로부터 베이스 힘(C)에 이르는 거리보다 크면, 편향력(A)은 두 거리의 비의 역수만큼 베이스 힘(C)보다 작을 것이다. 그러나, 벨트 힘으로부터의 각 거리와 관련한 모멘트 아암의 비율은 상쇄 효과를 갖도록 두 거리의 비에 따라 직접적으로 변경될 것이다. 마찬가지로, 이는 피벗 샤프트(44)의 축으로부터의 반경 방향 변위에 관계 없이 사실이다.

도 5에 있어서, 개념적 균형 라인(X; balance line)을 볼 수 있다. 점 D는 편향력(A)과 제1 스트럿 커넥터(68)의 축과의 교차부이다. 점 E는 벨트 힘(B)과 제1 텐셔너 풀리(34) 또는 제2 텐셔너 풀리(35)의 회전축과 교차부, 및 제1 텐셔너 풀리(34) 또는 제2 텐셔너 풀리(35)의 회전 중심의 평면과의 각각의 교차부이다. 균형 라인(X)은 점 F로 연장된다. 점 F는 피벗 샤프트(44)의 축과 균형 라인(X)과의 교차부이다. 베이스 힘(C)이 피벗 샤프트(44)에 집중되는 곳인 유효점은 상기 마지막 교차부에 의해 결정된다.

도 5에 있어서, 점 F는 제1 피벗 베어링(48)과 제2 피벗 베어링(50) 사이의 중간점에 있는 것으로 도시되어 있다. 알 수 있듯이, 베이스 힘(C)이 상기 중간점에 가해지는 경우에, 베이스 힘(C)은 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50) 각각에서 크기 및 방향 모두가 균일하게 분배된다. 이러한 균일한 분배는 기생 토크와, 이에 수반되는 불균일한 마모를 제거한다. 이와 달리, 점 F가 제1 피벗 베어링(48)과 제2 피벗 베어링(50) 중 어느 하나의 측방 한계를 넘어서 있는 경우에는, 점 D 및 E의 상이한 위치로 인하여 기생 토크가 발생한다. 결과적인 베이스 힘(C)의 분배는 각 피벗 베어링(48, 50)에서 반대 방향으로 될 것이다.

제1 스트럿 커넥터(68)의 길이, 피벗 샤프트(44)의 축으로부터 나사 형성 스탠드오프(66)에 이르는 반경 방향 거리, 텐셔너 풀리(34)의 오프셋량, 피벗 샤프트(44)의 축으로부터 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)에 이르는 반경 방향 거리, 그리고 제1 피벗 베어링(48)과 제2 피벗 베어링(50) 사이의 거리 등과 같은 여러 가지 치수가 점 F의 위치에 영향을 끼칠 수 있다. 이상적으로, 이들 치수의 조합은 점 F를 도시된 바와 같이 배치하도록 조정된다〔즉, 점 D 또는 E가 피벗 샤프트(44)의 축으로부터 측방향으로, 그리고 반경 방향으로 얼마나 멀리 이동하는 가에 상관없이, 이들은 균형 라인 X에 놓이도록 치수가 정해진다〕. 그러나, 점 F가 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)의 최측방 한계 사이에 놓여 있는 한은, 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)의 각각에서 베이스 힘(C)의 분배 방향은 모두 동일하게 유지되고, 텐셔너(26)는 실질적으로 균형을 이룬다. 따라서, 기생 토크는 여전히 존재하지 않게 된다. 이러한 구조에서는, 제1 피벗 베어링(48) 또는 제2 피벗 베어링(50) 중 어느 하나에서 보다 빠르게 마모가 초래될 수 있는 반면에, 마모는 각 피벗 베어링의 동일한 부분에서 일어날 것이다. 이는, 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)에 과도한 느슨함 또는 소음이 나타날 때까지, 그리고 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)가 벨트(24)의 주행 방향과 과도하게 오정렬될 때까지 걸리는 시간을 연장시키도록 작용한다.

도 6 내지 도 8은 피벗 샤프트(44), 피벗 구멍(46), 제1 피벗 베어링(48) 및 제2 피벗 베어링(50)으로 이루어지는 피벗의 둘레에서의 기생 토크를 제거하기 위하여 점 F의 위치를 제어하는 동일한 원리를 활용하는 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 8은 도 7의 우측 단부를 나타내는 도면이다. 여기서, 스트럿(36)을 위한 접속점은 더스트 실드(58)에서부터 피벗에서의 측방향 및 반경 방향 반대측에 있는 스트럿 아암(84)으로 이동되었다. 이는 도시된 바와 같이 인장 상태가 아닌 압축 상태에서 작동하는 스트럿(36)을 사용하는 것을 필요로 한다. 이 실시예의 스트럿(36)은 이전의 실시예에 비하여 단순화된 스트럿이다. 실린더(72)의 내부면과 감쇠 링(78)의 외부면 사이의 접촉에 의해 제공되는 마찰에 의해 단지 대칭적인 감쇠를 제공한다. 이는, 감쇠 링(78)이 플런저(74)에 고착되고, 이에 따라 이전 실시예의 절두원추부(82)와 감쇠 링(78)의 상호 작용에 해당하는 작용이 없게 되는 것에 기인하는 것이다. 그러나, 이전의 실시예에서와 같이, 텐셔너(26)에 필요한 편향력을 제공하기 위하여 임의의 다양한 스트럿을 사용할 수도 있다.

이 실시예에 따르면, 균형 라인(X)은 역시 점 D 및 E에 의해서 정해진다. 점 F는 균형 라인(X)과 피벗 샤프트(44)의 축과의 교차점이다. 이전의 실시예와 유사하게, 제1 스트럿 커넥터(68)의 길이, 피벗 샤프트(44)의 축으로부터 스트럿 아암(84)에 이르는 반경 방향 거리, 제1 텐셔너 풀리(34) 또는 제2 텐셔너 풀리(35)의 오프셋량, 피벗 샤프트(44)의 축으로부터 제1 텐셔너 풀리(34) 또는 제2 텐셔너 풀리(35)의 각각의 축에 이르는 반경 방향 거리 등과 같은 여러 치수가 점 F의 위치에 영향을 끼칠 수 있다. 이상적으로, 이들 치수의 조합은 점 F를 도시된 바와 같이 제1 피벗 베어링(48)과 제2 피벗 베어링(50) 사이의 중간점에 배치하도록 조정된다. 그러나, 점 F가 제1 피벗 베어링(48) 및 제2 피벗 베어링(50)의 최측방 한계 사이에 놓여 있는 한은, 제1 및 제2 피벗 베어링(48, 50)의 각각에서 베이스 힘(C)의 분포 방향은 모두 동일하게 유지될 것이다. 따라서, 기생 토크는 여전히 존재하지 않는다. 이 구조에 있어서는, 마모가 제1 피벗 베어링(48) 또는 제2 피벗 베어링(50)에서 보다 빠르게 초래될 수 있지만, 마모는 각 베어링의 동일 부분에서 발생한다.

본 발명은 텐셔너 풀리가 특정의 액세서리 장치용 벨트 구동 시스템을 수용하도록 오프셋되어 있는 스트럿 타입 텐셔너를 불균일하고 과도한 피벗 베어링의 전술한 마모 문제를 초래하지 않고 사용할 수 있게 해준다. 따라서, 과도한 느슨함을 초래할 수 있는 과도한 마모와, 텐셔너 풀리의 기울어짐 또는 과도한 소음 없이 베어링의 수명을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 전술한 설명 및 예시적인 실시예를 도면에 도시하고 각종 변형예 및 대안의 실시예에서 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 전술한 설명은 단지 예시적인 것이고, 본 발명의 범위는 종래 기술을 고려하여 해석되는 청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에 예시적으로 개시된 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소 없이 적절하게 구현될 수 있다.

Claims

전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 풀리(34)와, 이 제1 풀리(34)가 제1 풀리 베어링(40)을 매개로 제1 축선을 중심으로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제1 풀리(34)를 지지하는 제1 아암(42)과, 상기 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 풀리(35)와, 이 제2 풀리(35)가 제2 풀리 베어링을 매개로 제2 축선을 중심으로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제2 풀리(35)를 지지하는 제2 아암을 구비하는 타입의 전동 벨트 텐셔너(26)로서,

스트럿(36)과,

상기 스트럿(36)을 위한 제1 부착점(68)과,

상기 스트럿(36)을 위한 제2 부착점(70)을 더 구비하고,

상기 스트럿(36)은 상기 제1 부착점(68) 및 제2 부착점(70)에 부착되고,

상기 제1 아암(42)은 제1 피벗(44, 48, 50)에서 회전 가능하게 지지되어, 상기 제1 축선에 대해 실질적으로 평행한 축선을 중심으로 회전하도록 되어 있고,

상기 제2 아암은 제2 피벗에서 회전 가능하게 지지되어, 상기 제2 축선에 대해 실질적으로 평행한 축선을 중심으로 회전하도록 되어 있으며,

상기 제1 풀리(34)와 상기 제1 부착점(68)이 각각 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 있어서의 기생 토크가 실질적으로 균형을 이루는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 제2 풀리(35)와 상기 제2 부착점(70)은 각각 상기 제2 피벗에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있어, 상기 제2 피벗에 있어서의 기생 토크를 고려할 때에 실질적으로 균형을 이루는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)과 상기 제2 피벗은 반경 방향으로 간격을 두고 있는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)과 상기 제2 피벗은 동축인 것인 전동 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 제1 스트럿 부착점(68)은 상기 제1 풀리(34)의 중심에서의 회전 평면에 대하여 상기 제1 피벗(44, 48, 50)과는 측방향으로 반대측에 있고, 상기 제2 스트럿 부착점(70)은 상기 제2 풀리(35)의 중심에서의 회전 평면에 대하여 상기 제2 피벗과는 측방향으로 반대측에 있는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제5항에 있어서, 상기 제1 스트럿 부착점(68)은 상기 제1 풀리 베어링(40)을 위한 지지부로부터 연장되는 제1 부재(58)의 일부를 형성하고, 상기 제2 스트럿 부착점(70)은 상기 제2 풀리 베어링을 위한 지지부로부터 연장되는 제2 부재의 일부를 형성하는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제3항에 있어서, 상기 제1 부재(58) 및 상기 제2 부재는 실드(shield)인 것인 전동 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 제1 스트럿 부착점(68)은 상기 제1 피벗(44, 48, 50)의 중심에서의 회전 평면에 대하여 상기 제1 풀리(34)와는 측방향으로 반대측에 있고, 상기 제2 스트럿 부착점(70)은 상기 제2 피벗의 중심에서의 회전 평면에 대하여 상기 제2 풀리(35)와는 측방향으로 반대측에 있는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제8항에 있어서, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)은 제1 피벗 베어링 장치(48, 50)를 포함하며, 상기 제1 스트럿 부착점(68)은 제1 피벗 베어링 장치(48, 50)의 측방 한계를 넘어서 있는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제8항에 있어서, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)은 제1 샤프트(44)를 구비하고, 상기 제1 스트럿 부착점(68)은 제1 샤프트(44)로부터 연장되는 부재(84)의 일부를 형성하는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제9항에 있어서, 상기 제1 풀리(34)의 중심에서의 회전 평면은 상기 제1 피벗 베어링 장치의 측방 한계를 넘어서 있는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제8항에 있어서, 상기 제1 풀리(34)는 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 대하여 상기 제1 부착점(68)과는 반경 방향으로 반대측에 있는 것인 전동 벨트 텐셔너.
제10항에 있어서, 상기 부재(84)는 레버 아암(84)인 것인 전동 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 텐셔너(10)는 액세서리 장치(accessory)를 지지하도록 되어 있는 베이스(28)를 포함하는 것인 전동 벨트 텐셔너.
크랭크샤프트 풀리(22)와,

액세서리 장치용 풀리(14, 18, 20)와,

전동 벨트(24)와,

전동 벨트 텐셔너(26)

를 구비하는 전동용 구동 장치(10)로서,

상기 전동 벨트 텐셔너(26)는 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 텐셔너 풀리(34)와, 이 제1 텐셔너 풀리(34)가 제1 풀리 베어링(40)을 매개로 제1 축선을 중심으로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제1 텐셔너 풀리(34)를 지지하는 제1 아암(42)과, 상기 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 텐셔너 풀리(35)와, 이 제2 텐셔너 풀리(35)가 제2 풀리 베어링을 매개로 제2 축선을 중심으로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제2 텐셔너 풀리(35)를 지지하는 제2 아암을 구비하며, 스트럿(36)과, 상기 스트럿(36)용의 제1 부착점(68)과, 상기 스트럿(36)용의 제2 부착점(70)을 더 구비하고, 상기 스트럿(68)은 상기 제1 부착점(68) 및 제2 부착점(70)에 부착되고, 상기 제1 아암(42)은 제1 피벗(44, 48, 50)에서 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 축선에 대해 실질적으로 평행한 축선을 중심으로 회전하도록 되어 있으며, 상기 제2 아암은 제2 피벗에서 회전 가능하게 지지되어 상기 제2 축선에 대해 실질적으로 평행한 축선을 중심으로 회전하도록 되어 있고, 상기 제1 풀리(34)와 상기 제1 부착점(68)은 각각 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에서의 기생 토크가 실질적으로 균형을 이루며,

상기 전동 벨트(24)는 상기 크랭크샤프트 풀리(22), 상기 액세서리 장치용 풀리(14, 18, 20) 및 상기 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)의 둘레에 걸려 견인되는 것인 전동용 구동 장치.
제15항에 있어서, 상기 스트럿 부착점(68, 70)은 상기 텐셔너 풀리(34, 35)의 중심에서의 회전 평면에 대하여 상기 피벗과는 측방향으로 반대측에 있는 것인 전동용 구동 장치.
제15항에 있어서, 상기 스트럿 부착점(68, 70)은 상기 풀리 베어링(40)을 위한 지지부로부터 연장되는 부재(58)의 일부를 형성하는 것인 전동용 구동 장치.
제17항에 있어서, 상기 부재(58)는 실드(58)인 것인 전동용 구동 장치.
제15항에 있어서, 상기 스트럿 부착점(68, 70)은 상기 피벗의 중심에서의 회전 평면에 대하여 상기 풀리(34, 35)와는 측방향으로 반대측에 있는 것인 전동용 구동 장치.
제19항에 있어서, 상기 피벗(44, 48, 50)은 피벗 베어링 장치(48, 50)를 포함하며, 상기 스트럿 부착점(68, 70)은 피벗 베어링 장치(48, 50)의 측방 한계를 넘어서 있는 것인 전동용 구동 장치.
제19항에 있어서, 상기 피벗(44, 48, 50)은 피벗 샤프트(44)를 포함하며, 상기 스트럿 부착점(68, 70)은 피벗 샤프트(44)로부터 연장되는 부재(84)의 일부를 형성하는 것인 전동용 구동 장치.
제19항에 있어서, 상기 텐셔너 풀리(34, 35)의 중심에서의 회전 평면은 피벗 베어링 장치(48, 50)의 측방 한계를 넘어서 있는 것인 전동용 구동 장치.
제21항에 있어서, 상기 부재(84)는 레버 아암(84)인 것인 전동용 구동 장치.
제15항에 있어서, 상기 전동 벨트 텐셔너(26)는 액세서리 장치를 지지하도록 되어 있는 베이스(28)를 구비하는 것인 전동용 구동 장치.
제15항에 있어서, 상기 액세서리 장치는 발전기/시동기(12)인 것인 전동용 구동 장치.
전동 벨트(24)를 제공하는 단계와,

제1 피벗 베어링 장치(48, 50)를 제공하는 단계와,

전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 풀리(34)와, 상기 제1 피벗 베어링 장치(48, 50)에 의해 회전 가능하게 지지되어 제1 지지 아암(42)을 지지하는 제1 지지 샤프트(44)를 갖춘 제1 지지 구조와, 스트럿(36)용 제1 부착점(68)을 구비하는 텐셔너를 제공하는 단계로서, 상기 제1 지지 아암(42)은 상기 제1 풀리(34)를 지지하고, 상기 제1 풀리(34)는 제1 풀리 베어링(40)을 매개로 상기 제1 지지 아암(42)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 제1 풀리(34)는 상기 제1 피벗 베어링 장치(48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있고, 상기 스트럿(36)용 제1 부착점(68, 70)은 상기 제1 피벗 베어링 장치(48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있는 것인 단계와,

제2 피벗 베어링 장치를 제공하는 단계와,

상기 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 풀리(35)와, 상기 제2 피벗 베어링 장치에 의해 회전 가능하게 지지되어 제2 지지 아암을 지지하는 제2 지지 샤프트를 갖춘 제2 지지 구조와, 스트럿용 제2 부착점을 구비하는 텐셔너를 제공하는 단계로서, 상기 제2 지지 아암은 상기 제2 풀리를 지지하고, 상기 제2 풀리는 제2 풀리 베어링 장치을 매개로 상기 제2 지지 아암에 회전 가능하게 장착되며, 상기 제2 풀리(34)는 상기 제2 피벗 베어링 장치에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있고, 상기 스트럿(36)용 제2 부착점(70)은 상기 제2 피벗 베어링 장치에 대하여 측방향으로 오프셋되어 있는 것인 단계와,

스트럿(36)을 제공하는 단계와,

상기 스트럿(36)으로부터 상기 제1 및 제2 부착점(68, 70)으로 편향력을 전달하는 단계로서, 상기 제1 지지 구조는 상기 제1 피벗 베어링 장치를 중심으로 하는 회전을 통하여 상기 편향력을 상기 제1 풀리(34)로 전달하고, 상기 제2 지지 구조는 상기 제2 피벗 베어링 장치를 중심으로 하는 회전을 통하여 상기 편향력을 상기 제2 풀리(35)로 전달하는 것인 단계와,

상기 제1 및 제2 피벗 베어링 장치에서의 상기 편향력을 기생 토크 측면에서 실질적으로 균형을 이루게 하는 단계

를 포함하는 전동 벨트를 인장시키는 방법.
전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 풀리(34)와, 이 제1 풀리(34)가 제1 풀리 베어링(40)을 매개로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제1 풀리(34)를 지지하는 제1 아암(42)과, 상기 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 풀리(35)와, 이 제2 풀리(35)가 제2 풀리 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제2 풀리(35)를 지지하는 제2 아암을 구비하는 타입의 전동 벨트 텐셔너(26)로서,

스트럿(36)과,

상기 스트럿(36)을 위한 제1 부착점(68)과,

상기 스트럿(36)을 위한 제2 부착점(70)을 더 구비하고,

상기 스트럿(36)은 상기 제1 부착점(68) 및 제2 부착점(70)에 부착되고,

상기 제1 아암(42)은 제1 피벗(44, 48, 50)에서 회전 가능하게 지지되며,

상기 제2 아암은 제2 피벗에서 회전 가능하게 지지되고,

상기 제1 풀리(34)와 상기 제1 부착점(68)이 각각 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 있어서의 기생 토크가 실질적으로 균형을 이루는 것인 전동 벨트 텐셔너.
크랭크샤프트 풀리(22)와,

액세서리 장치용 풀리(14, 18, 20)와,

전동 벨트(24)와,

전동 벨트 텐셔너(26)

를 구비하는 전동용 구동 장치(10)로서,

상기 전동 벨트 텐셔너(26)는 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제1 텐셔너 풀리(34)와, 이 제1 텐셔너 풀리(34)가 제1 풀리 베어링(40)을 매개로 회전 가능하게 장착되어 있는 상태로 그 제1 텐셔너 풀리(34)를 지지하는 제1 아암(42)과, 상기 전동 벨트(24)의 표면과 접촉하도록 되어 있는 제2 텐셔너 풀리(35)와, 이 제2 텐셔너 풀리(35)가 제2 풀리 베어리을 매개로 장착되어 있는 상태로 그 제2 텐셔너 풀리(35)를 지지하는 제2 아암을 구비하며, 스트럿(36)과, 상기 스트럿(36)용의 제1 부착점(68)과, 상기 스트럿(36)용의 제2 부착점(70)을 더 구비하고, 상기 스트럿(68)은 상기 제1 부착점(68) 및 제2 부착점(70)에 부착되고, 상기 제1 아암(42)은 제1 피벗(44, 48, 50)에서 회전 가능하게 지지되며, 상기 제2 아암은 제2 피벗에서 회전 가능하게 지지되고, 상기 제1 풀리(34)와 상기 제1 부착점(68)은 각각 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에 대하여 측방향으로 오프셋되어, 상기 제1 피벗(44, 48, 50)에서의 기생 토크가 실질적으로 균형을 이루며,

상기 전동 벨트(24)는 상기 크랭크샤프트 풀리(22), 상기 액세서리 장치용 풀리(14, 18, 20) 및 상기 제1 및 제2 텐셔너 풀리(34, 35)의 둘레에 걸려 견인되는 것인 전동용 구동 장치.