KR101358496B1

KR101358496B1 - 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치

Info

Publication number: KR101358496B1
Application number: KR1020087023782A
Authority: KR
Inventors: 요한 징어
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2014-02-05
Also published as: DE102006014942A1; US7985151B2; KR20080104036A; EP2005028A1; EP2005028B1; BRPI0709227A8; CN101415969B; BRPI0709227A2; WO2007113039A1; US20090082146A1; CN101415969A

Abstract

본 발명은 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치에 관한 것이다. 본원의 텐셔닝 장치는 텐셔닝 레버(2)를 포함한다. 상기 텐셔닝 장치는 피봇 베어링(3)을 통해 회전 가능하게 베이스 하우징(4)에 장착되며, 반경 방향에서 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)으로부터 반경 방향으로 이격되는 방식으로, 회전 가능한 텐셔닝 롤러(6)를 구비한다. 또한, 상기 텐셔닝 레버(2)는, 코일 스프링(12)으로서 형성되고 상기 피봇 베어링(3)에 대해 동축으로 배치되며 양쪽 스프링 단부(13, 14)에서 하우징측은 상기 베이스 하우징(4)과 연결되고 레버측은 상기 텐셔닝 레버(12)와 연결되는 비틀림 스프링(11)에 의해서, 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 비틀림 모멘트(M_T)를 공급받을 수 있다. 그리고 상기 피봇 베어링(3)은, 베어링 볼트(7)와, 베어링 허브(8)와, 이들 베어링 볼트(7) 및 베어링 허브(8) 사이에 배치되는 적어도 하나의 슬라이딩 베어링 슬리브(9)를 포함하고, 상기 텐셔닝 롤러(6)의 중심의 반경 방향 힘 인가 평면(17)은 상기 피봇 베어링(3)의 중심의 반경 방향 베어링 평면(19)에 대해 축방향으로 이격된다.

견인식 구동 장치, 텐셔닝 장치, 텐셔닝 레버, 피봇 베어링, 베이스 하우징

Description

견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치{TENSIONING DEVICE OF A TRACTION MECHANISM DRIVE}

본 발명은 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치에 관한 것이다. 본원의 텐셔닝 장치는 텐셔닝 레버를 포함하고, 이 텐셔닝 레버는, 피봇 베어링을 통해 회전 가능하게 베이스 하우징에 장착되며, 반경 방향에서 피봇 베어링의 회전축으로부터 이격되는 방식으로, 회전 가능한 텐셔닝 롤러를 구비한다. 또한, 텐셔닝 레버는, 코일 스프링으로서 형성되고 피봇 베어링에 대해 동축으로 배치되며 하우징측은 양쪽 스프링 단부에서 베이스 하우징과 연결되고 레버측은 텐셔닝 레버와 연결되는 비틀림 스프링에 의해서 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 비틀림 모멘트를 공급받을 수 있다. 그리고 피봇 베어링은 베어링 볼트와, 베어링 허브와, 이들 베어링 볼트 및 베어링 허브 사이에 배치되는 적어도 하나의 슬라이딩 베어링 슬리브를 포함하고, 텐셔닝 롤러의 중심의 반경 방향 힘 인가 평면(force application plane)은 피봇 베어링의 중심의 반경 방향 베어링 평면에 대해 축방향으로 이격된다.

상술한 구조 형식의 텐셔닝 장치는 바람직하게는 내연기관의 보조 유닛 풀리에서 다양한 형식으로 적용된다. 상기 텐셔닝 장치는, 베이스 하우징의 구성 부품을 형성하는 베어링 허브 내에 텐셔닝 레버와 고정되게 체결되는 베어링 볼트를 구 비하여 내부에 장착되는 형태뿐 아니라 베이스 하우징의 구성 부품을 형성하는 베어링 볼트 상에 텐셔닝 레버와 고정되게 체결되는 베어링 허브를 구비하여 외부에 장착되는 형식으로도 공지되었으며, 이와 관련하여 베이스 하우징은 해당하는 텐셔닝 장치를 예컨대 내연기관의 크랭크케이스 또는 타이밍 케이스와 같은 엔진 하우징에 고정할 수 있도록 제공된다.

텐셔닝 롤러의 구성과 관련하여 상기와 같은 텐셔닝 장치는 추가로, 텐셔닝 롤러가 텐셔닝 레버의 측면 중 베이스 하우징의 반대 방향으로 향해 있는 외부 측면에 축방향으로 배치되는 이른바 오프셋 또는 Z자 형식과, 텐셔닝 롤러가 반경 방향에서 베이스 부재의 측면에서 텐셔닝 레버의 측면 중 베이스 하우징을 향해 있는 내부 측면에 축방향으로 배치되는 이른바 직렬식 형식 또는 U자 형식으로 구분될 수 있다.

베이스 하우징 내부 또는 그 상부에서 이루어지는 텐셔닝 레버는 적어도 하나의 슬라이딩 베어링 슬리브를 통해 반경 방향으로 지지되고, 상기 슬라이딩 베어링 슬리브는 베어링 허브와 베어링 볼트 사이에 배치되고, 대개 마찰성이 거의 없는 경질의 플라스틱 재료로 제조된다. 베어링 슬리브 상에는, 텐셔닝 레버에 작용하는 비틀림 스프링의 유효 탄성력과, 견인 기구(traction mechanism)로부터 텐셔닝 롤러를 통해 텐셔닝 레버에 인가되는 반동력(reaction force)으로부터 생성되는 결과인 반경 방향 힘이 작용한다. 그러나 비틀림 스프링의 탄성력과, 견인 기구의 반동력이, 텐셔닝 레버에 작용하는 반경 방향 평면들 중 적어도 하나의 반경 방향 평면은 대개 피봇 베어링 또는 슬라이딩 베어링 슬리브의 중심 반경 방향 베어링 평면에 대해 축방향으로 이격되어 위치하기 때문에, 필연적으로 중심 베어링 평면에서 피봇 베어링의 회전축에 대해 수직으로 위치하는 경사축(tilting axis)을 중심으로 경사 모멘트가 발생하게 된다. 상기 경사 모멘트는 바람직하지 못하게 피봇 베어링의 일측에 불균일한, 다시 말해 축방향으로 단부측에서 대각선으로 서로 마주보는 방식으로 작용하는 유효 부하를 야기할 뿐 아니라 슬라이딩 베어링 슬리브에 높은 국부적인 압력 및 에지 부하를 야기한다. 그리고 국부적인 부하는 슬라이딩 베어링 슬리브의 불균일한 마모와, 이로 인해 견인 기구와 관련하여 텐셔닝 레버와 이 텐셔닝 레버에 고정되는 텐셔닝 롤러의 바람직하지 못한 정렬 오류를 초래하게 된다.

위와 같이 알려진 단점을 방지하기 위해, 상기와 같은 경사 모멘트를 방지하기 위한 다양한 해결 방법이 제안되었다.

예컨대 DE 42 20 879 A1호로부터는 외부에 장착되는 텐셔닝 레버를 구비한 텐셔닝 장치가 개시된다. 이와 관련하여 텐셔닝 레버는, 베이스 하우징에 대향하여, 폐쇄된 조건에서 부하를 받을 수 있는 코일 스프링으로서 단부측에 스프링 다리부를 구비하여 형성되는 비틀림 스프링을 통해 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 비틀림 모멘트의 부하를 받을 수 있다. 코일 스프링은 레버측 외부 권선부에서 가이드 슈(guide shoe)와 연결된다. 가이드 슈는 피봇 베어링의 회전축과 관련하여, 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력에 평행한 각도 위치에서, 텐셔닝 레버의 내부 실린더 웨브(inner cylinder web)의 반경 방향 가이드 내에서 반경 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 구비된 내부 마찰면으로는, 반경 방향 탄성력에 의해서, 베이스 하우징과 연결된 내부 실린더 웨브의 원통형 외부 벽부에 밀착된다. 상기 가이드 슈는 텐셔닝 레버의 내부 실린더 웨브 내부에 동축으로 배치된다.

반경 방향 탄성력과, 이에 따라 가이드 슈의 마찰면을 통해 텐셔닝 레버와 베이스 하우징 사이에 작용하면서 텐셔닝 레버의 회전 운동이 완충 되도록 하는 마찰 모멘트는, 코일 스프링의 비틀림 모멘트에 대해 광범위하게 비례하는 방식으로 거동한다. 또한, 반경 방향 탄성력은 피봇 베어링의 중심의 반경 방향 베어링 평면에 대한 자체 이격 간격에 걸쳐, 피봇 베어링의 중심 베어링 평면에 위치하는 가상의 경사축을 중심으로 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경사 모멘트를 보상한다.

베이스 하우징의 부분 중 가이드 슈와 마찰 접촉하는 외부 실린더 벽부의 반경이 상대적으로 작은 사실을 바탕으로, 반경 방향 탄성력에 의해 생성되는 마찰 모멘트는 비교적 작거나, 반경 방향 탄성력은 충분히 큰 마찰 모멘트를 생성할 수 있도록 하기 위해서 상대적으로 커야 한다. 또한, 경사축을 중심으로 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경사 모멘트를 정확하게 보상하기 위한, 반경 방향 탄성력의 조정은 어렵게만 이루어진다. 그 외에도 공지된 텐셔닝 장치는 베이스 하우징 영역에서 요구되는 두 실린더 웨브를 바탕으로 큰 반경 방향 치수를 가지며, 상기 치수는 견인식 구동 장치에 텐셔닝 장치를 배치하는 것을 어렵게 한다.

외부에 장착되는 텐셔닝 레버를 구비한 또 다른 텐셔닝 장치는 EP 0 780 597 B1호로부터 공지되었다. 이에 따라, 텐셔닝 레버는 베이스 하우징에 대향하여, 폐 쇄 조건에서 부하를 받을 수 있는 코일 스프링으로서 단부측에 스프링 다리부를 구비하여 형성되는 비틀림 스프링을 통해, 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 비틀림 모멘트의 부하를 받을 수 있다. 코일 스프링은 하우징측 스프링 단부에서 내부 방향을 향해 만곡된 스프링 다리부를 이용하여 램프 표면(ramp surface)에 걸쳐 가이드 슈와 연결된다. 가이드 슈는 피봇 베어링의 회전축과 관련하여 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력에 평행한 각도 위치에 고정되고, 외부 마찰면으로는, 텐셔닝 레버와 연결된 외부 실린더 웨브의 원통형 내부 벽부에 유효 탄성력의 반경 방향 성분에 의해 밀착된다.

탄성력의 반경 방향 성분과, 이로 인해 가이드 슈의 마찰면을 통해 텐셔닝 레버와 베이스 하우징 사이에서 작용하면서 텐셔닝 레버의 회전 운동이 완충 되도록 하는 마찰 모멘트는 코일 스프링의 비틀림 모멘트에 대해 광범위하게 비례하는 방식으로 거동한다.

또한, 탄성력의 반경 방향 성분은, 피봇 베어링의 중심 베어링 평면에 위치하는 가상의 경사축을 중심으로 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경사 모멘트를, 피봇 베어링의 중심의 반경 방향 베어링 평면에 대한 자체 축방향 이격 간격에 걸쳐 보상한다.

스프링 다리부와 가이드 슈 사이의 바람직하지 못한 레버 비율을 바탕으로, 탄성력의 반경 방향 성분에 의해 생성되는 마찰 모멘트는 비교적 작은 편이거나, 충분히 큰 마찰 모멘트를 생성할 수 있도록 하기 위해 탄성력은 상대적으로 커야만 한다. 그 외에도 경사축을 중심으로 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경 사 모멘트를 정확하게 보상하기 위한, 탄성력의 반경 방향 성분 조정은 어렵게만 이루어진다. 마찬가지로 제조 및 조립 비용은 가이드 슈 장치의 복잡한 구성을 바탕으로 상대적으로 높은 편이다. 또한, 상기와 같은 스프링 형식은 바람직하지 못하게 상대적으로 큰 설계 공간을 필요로 한다.

상술한 텐셔닝 장치에서와 유사한 가이드 슈 장치를 구비한 텐셔닝 장치는 DE 601 05 759 T2호에서도 개시된다. EP 0 780 597 B1호에 따른 형식과 DE 601 05 759 T2호에 따른 형식 간의 차이점은, 텐셔닝 레버가 내부에 장착되고, 가이드 슈는 레버측에 배치되며, 상기 가이드 슈는 외부 마찰면 또는 마찰 라이닝을 구비한 감쇠판(damping plate)으로 형성된다는 점에 있다. 코일 스프링은 내부 방향을 향해 만곡된 스프링 다리부를 구비한 레버측 스프링 단부에서 2개의 접촉 지점을 통해 감쇠판과 연결된다. 그리고 감쇠판의 마찰면은 피봇 베어링의 회전축과 관련하여 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력에 대해 평행한 각도 위치에 배치된다. 또한, 상기 감쇠판의 마찰면은, 베이스 하우징과 연결되는 외부 실린더 웨브의 원통형 내부 벽부에 유효 탄성력의 반경 방향 성분에 의해 밀착된다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술에 따른 배경에서 출발하여 최초에 언급한 형식의 텐셔닝 장치에 있어서, 간단하면서도 설계 공간을 절감하는 구성에서도 향상된 조정성과, 텐셔닝 부재에 대해 비례하는 방식으로 작용하는 상대적으로 더욱 큰 마찰 감쇠를 달성할 뿐 아니라, 균일한 부하를 받는 슬라이딩 베어링을 포함하는 상기 텐셔닝 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 간단하면서도 공간을 절감하는 구성을 달성하면서, 코일 스프링으로서 형성되는 비틀림 스프링의 단부측 탄성력을 직접적으로, 다시 말해 편향 및 전동을 이용하지 않은 조건에서 활용함으로써, 텐셔닝 레버의 회전 운동의 마찰 감쇠에 대해 상대적으로 큰 마찰 모멘트의 생성과, 피봇 베어링과 관련하여 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경사 모멘트를 보상하는 경사 모멘트의 상대적으로 정확한 조정이 지금까지 알려진 방법보다 더욱 효과적으로 실현될 수 있다는 지식을 기반으로 한다.

상기 목적은 주요 청구항의 특징부에 따라, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치에 있어서, 회전 가능한 텐셔닝 롤러를 구비한 텐셔닝 레버를 포함하는 상기 텐셔닝 장치에 의해, 피봇 베어링을 통해 회전 가능하게 베이스 하우징에 장착되고, 피봇 베어링의 회전축으로부터 반경 방향으로 이격되는 방식으로 달성된다. 또한, 텐셔닝 레버는, 코일 스프링으로서 형성되고 피봇 베어링에 대해 동축으로 배치되며 양쪽 스프링 단부에서 하우징측에서는 베이스 하우징과 연결되고, 레버측에서는 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 비틀림 모멘트(M_T)를 텐셔닝 레버와 연결되는 비틀림 스프링에 의해 공급받을 수 있다. 이와 관련하여 피봇 베어링은 베어링 볼트와, 베어링 허브와, 이들 베어링 볼트와 베어링 허브 사이에 배치되는 적어도 하나의 슬라이딩 베어링 슬리브를 포함한다. 또한, 텐셔닝 롤러의 중심의 반경 방향 힘 인가 평면은 피봇 베어링의 중심의 반경 방향 베어링 평면에 대해 대개 축방향으로 이격되어 있다.

그 외에도 상기와 같은 텐셔닝 장치의 경우, 비틀림 스프링은 개방 조건에서 부하를 받을 수 있으면서 다리부가 없는 코일 스프링으로서 무딘 스프링 단부를 구비하여 형성되고, 상기 비틀림 스프링의 레버측 스프링 단부는, 텐셔닝 레버와 연결되는 구동 부재의 표면 중 축방향/반경 방향으로 배향되는 정지면에 안착된다. 그리고 정지면이 법선 방향으로, 다시 말해 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_Z _{_R})에 대해 수직으로 배향되는 방식으로 상기 구동 부재는 회동 베어링의 회전축과 관련하여 원주면측에 배치된다. 이와 관련하여 텐셔닝 레버의 반동력(F_{F_R})은 베이스 하우징에 대향하여 코일 스프링에서 지지되고, 레버측의 스프링 단부의 중심은 정지면을 통해 피봇 베어링의 중심 베어링 평면에 대해 축방향으로 이격된다. 하지만 상기 이격은 코일 스프링의 탄성력 중 정지면을 통해 텐셔닝 레버에 작용하는 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})과, 견인 기구의 반동력 중 텐셔닝 롤러를 통해 텐셔닝 레버에 작용하는 결과로서 발생하는 반동력(F_{Z_R})의 경사 모멘트들(M_K)이 탄성력(F_F _{_T}) 및 반동력(F_Z _{_R})에 대해 수직을 이루고 중심 베어링 평면에서 피봇 베어링의 회전축에 수직 교차하는 가상의 경사축을 중심으로 서로 상쇄되는 방식으로 이루어진다.

다리부가 제외된 코일 스프링을 이용함에 따라, 비틀림 스프링의 비틀림 모멘트는 항상 접선 방향 탄성력으로서 무딘 스프링 단부를 통해 텐셔닝 레버와 베이스 하우징으로 유도된다. 이로써 한편으로 텐셔닝 장치에 대한 상대적으로 간단하면서도 공간을 절감하는 구성이 제공된다. 다른 한편으로, 무딘 스프링 단부를 통한 탄성력의 유도는 기하 구조상 정확하게 설정되기 때문에, 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 탄성력에 의해 생성될 수 있는 마찰 모멘트와, 피봇 베어링의 경사축을 중심으로 탄성력에 의해 생성될 수 있는 보상성 경사 모멘트는 높은 비용 없이도 코일 스프링의 지름, 높이 및 스프링 강성의 변화에 의해 매우 정확하게 조정될 수 있다.

본 발명에 따른 텐셔닝 장치의 바람직한 구현예 및 개선 실시예는 청구항 제2항 내지 제11항으로부터 지시된다.

한편으로 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 텐셔닝 롤러를 통해 할당된 견인 기구에 작용하는 인장 모멘트는 구동 부재를 통해 텐셔닝 레버로 유도되는 레버측 탄성력에 의해서 발생하고, 이 인장 모멘트는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력에 의해 균형이 유지된다. 다른 한편으로 레버측 탄성력은 피봇 베어링의 경사축에 대한 자체 축방향 이격 간격에 걸쳐 경사 모멘트를 생성하며, 이 경사 모멘트는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경사 모멘트와 균형을 유지한다.

이를 위해 구동 부재는, 피봇 베어링의 중심 베어링 평면과 관련하여 텐셔닝 롤러의 중심의 힘 인가 평면과 코일 스프링의 레버측 스프링 단부의 중심이 축방향에서 서로 마주보고 배치될 시에 텐셔닝 레버의 섹터 중 반경 방향에서 텐셔닝 롤러의 반대 방향으로 향해 있는 섹터에 배치되고, 피봇 베어링의 중심 베어링 평면과 관련하여 텐셔닝 롤러의 중심의 힘 인가 평면과 코일 스프링의 레버측 스프링 단부의 중심이 축방향에서 동일 측면에 배치될 시에는 텐셔닝 레버의 섹터 중 반경 방향에서 텐셔닝 롤러를 향해 있는 섹터에 배치된다.

바람직하게 코일 스프링에 대한 텐셔닝 레버의 반동력의 레버측 지지가 가이드 슈를 통해 이루어지고, 이 가이드 슈는 코일 스프링의 외부 레버측 권선부와 관련하여 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 구동 부재의 정지면으로부터 약 90°만큼 복귀되는 방식으로 배치되고, 반경 방향의 안쪽에서는 코일 스프링의 외부 레버측 권선부에 안착되고, 반경 방향의 바깥쪽에서는 마찰면을 이용하면서, 베이스 하우징의 원통형 내부 벽부에 안착됨으로써 텐셔닝 장치의 마찰 감쇠가 실현될 수 있다.

이로써, 피봇 베어링의 회전축 및 경사축과 관련하여 텐셔닝 레버에 작용하는 힘의 모멘트 균형에 영향을 주지 않으면서도, 완전한 탄성력이 가이드 슈의 반경 방향 압착력으로서 텐셔닝 레버의 회전 운동의 마찰 감쇠를 위한 마찰 모멘트의 생성을 위해 이용된다.

목적에 적합하게는 코일 스프링의 외부 레버측 권선부와 텐셔닝 레버 사이에는 바람직하게 홈붙이가 제공된 베어링 링이 배치된다. 상기 베어링 링은 텐셔닝 레버에 대향하여 형상 고정 방식으로 회전되지 않게 고정되고, 마찰성이 거의 없는 경질의 플라스틱으로 제조된다. 베어링 링의 이용으로 외부 벽부가 활주 이동하게 지지됨으로써 반경 방향에서 광범위하게 코일 스프링의 자유로운 이동성이 달성되며, 이로써 레버측 탄성력에 의해 생성된 힘과 모멘트는 광범위하게 마찰 영향을 받지 않으며, 이로 인해 광범위하게 이론값에 상응하게 된다. 그 외에도 다양한 두께를 가지는 베어링 링의 이용에 의해서는, 피봇 베어링의 경사축을 중심으로 레버측 탄성력에 의해 생성되는 보상성 경사 모멘트의 간단한 조정을 위한 가능성뿐 아니라, 스프링 및 레버 각각의 추가적인 안정화가 제공된다.

반경 방향 이동성의 추가적인 증가를 위해 베어링 링은 또한 자체 원주면에 걸쳐 분포되는 방식으로 스프링측에 배치되는 축방향 돌출부를 포함하고, 이 축방향 돌출부에 의해서는 코일 스프링의 외부 레버측 권선부가 점 형태로 축방향에서 지지된다.

심지어 베어링 링에 충분한 유연성이 구비되고 대응하는 재료를 이용하여 가이드 슈를 베어링 링 내에 통합할 수도 있다. 다시 말해 가이드 슈를 베어링 링과 일체형으로 결합할 수 있다. 그렇지 않으면 반대로 가이드 슈는 독립된 구조 부재를 형성한다.

구동 부재는 텐셔닝 레버와 일체형으로 결합할 수 있다. 그러나 이 경우 구동 부재의 다양한 각도 위치 및/또는 우회전 또는 좌회전하는 비틀림 모멘트를 이용한 다양한 적용을 위해 다양한 텐셔닝 레버가 요구된다. 따라서 특히 바람직하게 구동 부재는 베어링 링에 통합하고, 다시 말해 베어링 링과 일체형으로 결합한다. 왜냐하면, 이 경우 다양한 적용에 대해 다양한 베어링 링을 포함하는 텐셔닝 레버를 각각 이용할 수 있기 때문이다.

텐셔닝 장치에 대한 본원의 구성을 바탕으로, 코일 스프링은 바람직하게는 이용되는 원통형 구조 형태와 다르게 원뿔 형태로 형성할 수 있다. 따라서 좁아지는 장착 비율 조건에서 베이스 하우징의 대응하는 지름을 감소함으로써 설계 공간을 절감할 수 있도록 하기 위해 코일 스프링은 예컨대 하우징측에서 테이퍼 형태로 구성할 수 있다.

만일 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력의 경사 모멘트의 보상이 상술한 방식으로 레버측 탄성력을 통해서만 야기되지 않는다고 한다면, 이와 관련한 모멘트 보상은 추가적인 제2 가이드 슈의 이용을 통해 달성할 수 있다. 상기 제2 가이드 슈는 텐셔닝 레버에 작용하는 코일 스프링의 외부 하우징측 권선부에 배치된다.

이를 위해 목적에 부합하게는, 코일 스프링의 하우징측 스프링 단부는 베이스 하우징과 연결되는 구동 부재의 표면 중 피봇 베어링의 회전축과 관련하여 축방향/반경 방향으로 배향되는 정지면에 안착되고, 이와 관련하여 구동 부재는 정지면이 법선 방향으로, 다시 말해 텐셔닝 롤러에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 중심의 반동력에 대해 법선 방향으로 배향되는 방식으로 원주면측에 배치되며, 코일 스프링에 대한 베이스 하우징의 반동력의 레버측 지지는 제2 가이드 슈를 통해 이루어지고, 이 제2 가이드 슈는 코일 스프링의 외부 하우징측 권선부와 관련하여 피봇 베어링의 회전축을 중심으로 구동 부재의 정지면으로부터 약 90°만큼 복귀되는 방식으로 배치되고, 반경 방향의 안쪽에서는 코일 스프링의 외부 하우징측 권선부에 안착되어 베이스 하우징의 반경 방향 가이드 내에서 반경 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 반경 방향의 바깥쪽에서는 마찰면을 이용하면서 텐셔닝 레버의 원통형 내부 벽부에 안착되고, 또한 이와 관련하여 가이드 슈의 마찰면의 중심은 피봇 베어링의 중심 베어링 평면에 대해 축방향으로 이격되는데, 상기 이격은 텐셔닝 롤러를 통해 텐셔닝 레버에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력과, 레버측에서 대응하는 정지면을 통해 텐셔닝 레버에 작용하는 코일 스프링의 유효 탄성력과, 하우징측에서 제2 가이드 슈를 통해 텐셔닝 레버 내로 유도되는 반경 방향 압착력의 경사 모멘트들이 경사축을 중심으로 서로 상쇄되는 방식으로 이루어진다.

이중 감쇠부를 구비하는 상기와 같은 텐셔닝 시스템은 우선적으로 긴 아암/직렬식 텐셔닝 유닛에 적용되고, 텐셔닝 롤러 중심 및 베어링 중심은 또한 한 평면에 위치할 수 있다.

본 발명은 하기에 몇가지 실시들에서 첨부 도면에 의해 더 상세하게 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 텐셔닝 장치의 바람직한 실시예를 중심부에서 절개하여 도시한 종단면도이다.

도2a는 레버 비율을 명시하기 위해 도1에 따른 텐셔닝 장치를 축방향으로 절개하여 개략적으로 도시한 정면도이다.

도2b는 도2a에 따르는 텐셔닝 장치를 반경 방향으로 절개하여 개략적으로 도시한 측면도이다.

도2c는 도2a에 따르지만 힘의 작용 방향이 수정된 텐셔닝 장치를 축방향으로 절개하여 개략적으로 도시한 정면도이다.

도3은 도1 내지 도2c에 따르는 텐셔닝 장치 중 가장 중요한 구조 부재를 도시한 분해도이다.

도4는 도1 내지 도3에 따르는 텐셔닝 장치의 텐셔닝 레버를 도시한 사시도이다.

도5a는 본 발명에 따른 텐셔닝 장치의 개량된 실시예를 중심부를 따라 절개하여 도시한 종단면도이다.

도5b는 도5a에 따른 텐셔닝 장치를 절개선(Vb-Vb)에 따라 축방향으로 절개하고 개략화하여 도시한 단면도이다.

도5c는 도5a에 따른 텐셔닝 장치를 절개선(Vc-Vc)에 따라 축방향으로 절개하고 개략화하여 도시한 단면도이다.

견인식 구동 장치를 위한 본 발명에 따른 텐셔닝 장치(1)의 바람직한 실시예는 도1에 중심부로 절개되어 종단면도로 도시되어 있다. 이른바 오프셋 또는 Z자 구성에 따르면, 텐셔닝 레버(2)는 피봇 베어링(3)을 통해 회전 가능하게 베이스 하우징(4)에 장착되고, 반경 방향에서는 피봇 베어링(3)의 회전축(5)으로부터 이격되는 방식으로, 회전 가능한 텐셔닝 롤러(6)를 구비하고 있다. 피봇 베어링(3)은 베어링 볼트(7)와, 베어링 허브(8)와, 이들 베어링 볼트(7) 및 베어링 허브(8) 사이에 배치되는 슬라이딩 베어링 슬리브(9)로 형성되고, 본원에서 베어링 볼트(7)는 베이스 하우징(4)과 견고하게 결합되며, 베어링 허브(8)는 텐셔닝 레버(2)의 구성 부품이다. 베이스 하우징(4)은 또 다른 하우징, 예컨대 내연기관의 크랭크케이스 또는 타이밍 케이스에 고정될 수 있도록 중심 보어(10)(central bore)를 구비하며, 상기 중심 보어를 통해서는 예컨대 고정 나사가 안내될 수 있다.

본 발명에 따라, 텐셔닝 레버(2)와 베이스 하우징(4) 사이에 작용 가능하게 배치되는 비틀림 스프링(11)은 개방 조건에서 부하를 받을 수 있으면서 다리부를 구비하지 않은 코일 스프링(12)으로서 무딘 스프링 단부들(13, 14)을 구비하여 형성된다. 코일 스프링(12)은 피봇 베어링(3)에 대해 동축으로 배치되고, 양쪽 스프링 단부(13, 14)를 이용하여 형상 고정되는 방식으로 하우징측에서는 베이스 하우징(4)과, 그리고 레버측에서는 텐셔닝 레버(2)와 축방향으로 결합된다.

견인식 구동 장치의 조립된 상태에서 텐셔닝 롤러(6)를 부분적으로 둘러싸는 견인 기구를 인장하기 위해 텐셔닝 레버(2)는 코일 스프링(12)에 의해 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 비틀림 모멘트(M_T)를 공급받을 수 있다. 비틀림 모멘트(M_T)는 코일 스프링(12)의 레버측 스프링 단부(13)를 통해, 접선 방향 탄성력(F_{F_T})의 형태로, 레버에 고정된 구동 부재(16)의 표면 중 축방향/반경 방향으로 연장되는 정지면(15)을 경유하여 텐셔닝 레버(2)로 유도된다. 이로써 유효 비틀림 모멘트(M_T)는 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})에 코일 스프링(12)의 반지름(D_F/2)을 곱한 값으로 제공된다(다시 말해, M_T = F_F _{_T} * D_F/2).

코일 스프링(12)의 비틀림 모멘트(M_T)는, 텐셔닝 롤러(6)의 중심의 반경 방향 힘 인가 평면(17)에서 텐셔닝 롤러(6)에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_Z _{_R})에, 피봇 베어링(3)의 회전축(5)에 대해 이격되는 텐셔닝 롤러(6)의 회전축(18)의 유효한 간격, 다시 말해 직각의 간격(R_H _{_} _eff)을 곱한 값과 균형을 이룸으로써 모멘트 균형에 대해 방정식 M_T = F_F _{_T} * D_F/2 = F_Z _{_R} * R_H _{_} _eff 이 적용된다.

결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_Z _{_R})은 피봇 베어링(3)의 중심의 반경 방향 베어링 평면(19)에 대해 이격되는 자체 축방향 이격 간격(L₁)을 바탕으로, 가상의 경사축(20)을 중심으로 경사 모멘트(M_K = F_Z _{_R} * L₁)를 초래하는데, 상기 경사 모멘트는 견인 기구의 반동력(F_F _{_T})과 피봇 베어링(3)의 회전축(5)에 대해 수직을 이루면서 중심 베어링 평면(19)에 위치한다. 따라서 피봇 베어링(3)은 토크 보상 없이 슬라이딩 베어링 슬리브(9)에 높은 국부적인 에지 부하를 야기하고, 이로 인해 슬라이딩 베어링 슬리브 또는 텐셔닝 장치(1)의 보다 이른 마모를 야기할 수도 있다.

그러므로 정지면(15)이 텐셔닝 롤러(6)에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_{Z_R})에 대해 법선 방향으로 배향되고, 레버측 스프링 단부(13)의 중심은 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)에 대해, 접선 방향의 탄성력(F_{F_T})에 의해 경사축(20)을 중심으로 텐셔닝 레버(2)에 인가되는 경사 모멘트(M_K = F_{F_T} * L₂)가 반대되는 회전 방향을 가지면서 텐셔닝 레버(2)에 대한 견인 기구의 반동력(F_{Z_R})의 경사 모멘트(M_K = F_{Z_R} * L₁)에 상응하는 방식으로 이격되는 축방향 이격 간격(L₂)을 포함할 수 있도록, 구동 부재(16)는 피봇 베어링(3)의 회전축(5)과 관련하여 원주면측에 배치되며, 이로써 슬라이딩 베어링 슬리브(6)에 모멘트 없이 부하가 제공될 수 있다. 이로 인해 모멘트 균형(M_K = F_{Z_R} * L₁ = F_{F_T} * L₂)이 적용된다.

코일 스프링(12)의 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})에 대한 텐셔닝 레버(2)의 반동력(F_{F_R})의 레버측 지지는 베이스 하우징(4)에 대향하여 텐셔닝 레버(2)의 모멘트 균형에 대한 영향 없이 가이드 슈(21)를 통해 이루어진다. 특히 도2b 내지 도2c에서 알 수 있듯이, 가이드 슈(21)는 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)와 관련하여 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 구동 부재(16)의 정지면(15)에서 볼 때 약 90°만큼 복귀되는 방식으로 배치되고, 이때 반경 방향의 안쪽에서는 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)에 안착되어 텐셔닝 레버(2)의 반경 방향 가이드(23) 내에서 반경 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 반경 방향의 바깥쪽에서는 마찰면을 이용하면서 베이스 하우징(4)의 원통형 내부 벽부(24)에 안착된다(도4, 도5b). 가이드 슈(21)를 통해 텐셔닝 레버(2)의 반동력(F_F _{_R})이 지지됨으로써, 베이스 하우징(4)에 대향하여 텐셔닝 레버(2)의 회전 운동의 마찰 감쇠가 코일 스프링(12)의 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})에 비례하는 방식으로 야기된다.

M_T = F_F _{_T} * D_F/2 = F_Z _{_R} * R_H _{_} _eff 또는 F_F _{_T}/F_Z _{_R} = R_H _{_} _eff/D_F/2와 M_K = F_Z _{_R} * L₁ = F_{F_T} * L₂ 또는 F_F _{_T}/F_Z _{_R} = L₁/L₂와 같은 유효한 모멘트 및 힘 관계식을 바탕으로, 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)에 대해 이격되는 코일 스프링(12)의 레버측 스프링 단부(13)에서 모멘트 보상을 위해 요구되는 축방향 이격 간격(L₂)은 치수가 다른 방식으로 지정되는 경우 아래 방정식에 따라 결정될 수 있다.

L₂ = L₁ * D_F/(2 R_H _{_} _eff)

레버 비율을 명시하기 위해, 도1에 따른 텐셔닝 장치(1)는 도2a에 매우 간소화된 개략도의 형태로 텐셔닝 레버(2)로부터 베이스 하우징(4)을 향해 바라보고 축방향으로 절개하여 단면도로 도시되어 있으며, 도2b에는 도1에 상응하는 반경 방향의 측면도로 도시되어 있다. 도2a 및 도2b에 따르면, 코일 스프링(12)과, 구동 부재(16)와, 가이드 슈(21)와 유효 힘(F_F _{_T}, F_Z _{_R}, F_F _{_R})은, 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)과 텐셔닝 롤러(6)의 슬라이딩 베어링 슬리브(9) 각각과 관련하여 축방향으로 마주보고 있는 측면에 레버측 스프링 단부(12)를 배치하는 것에 대한 도1에 따른 개략도에 상응하게 도시되어 있다. 이로 인해 구동 부재(16)는 피봇 베어링(3)의 회전축(5)과 관련하여 목표하는 비틀림 모멘트(M_T)와 보상성 경사 모멘트(M_K) 생성을 위해 반경 방향에서 텐셔닝 롤러(6)와 마주보는 방식으로 배치되고, 가이드 슈(21)는 구동 부재(16)에 대향하여 시계 반대 방향으로 90°만큼 오프셋 되어 배치된다.

그러나 추가로 도2a 및 도2b는 구동 부재(16')의 코일 스프링(12')과 가이드 슈(21')의 구성뿐 아니라, 유효 힘(F_F _{_} _T', F_F _{_} _R')을 도시하고 있다. 상기 유효 힘은 레버측 스프링 단부(13')가 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19) 또는 슬라이딩 베어링 슬리브(9)와 관련하여 축방향에서 텐셔닝 롤러(6)와 동일한 측면에 위치할 때 발생한다. 이 경우 구동 부재(16')는 피봇 베어링(3)의 회전축(5)과 관련하여 목표하는 비틀림 모멘트(M_T)와 보상성 경사 모멘트(M_K) 생성을 위해 반경 방향에서 텐셔닝 롤러(6)와 동일한 측면에 배치되고, 가이드 슈(21')는 이에 상응하게 구동 부재(16')에 대향하여 시계 반대 방향으로 90°만큼 오프셋 되어 배치된다.

지금까지 도면의 간소화를 위해 견인 기구가 텐셔닝 레버(2)의 작동 위치에서 바람직하게는 견인 기구의 부하가 텐셔닝 롤러(6)와 텐셔닝 레버(2)에 배향되는, 다시 말해 결과로서 발생하는 반동력(F_Z _{_R})이 텐셔닝 레버(2)의 축으로서 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 텐셔닝 롤러(6)의 회전축(18)과 연결하는 기하 구조 축(25)에 정확하게 수직으로 배향되는 방식으로, 텐셔닝 롤러(6)를 둘러싼다. 이 경우, 피봇 베어링(3)의 회전축(5)에 대해 이격되는 반동력(F_Z _{_R})의 유효한 반경 방향 이격 간격(R_H _{_} _eff)은 피봇 베어링(3)의 회전축(5)에 대해 이격된 텐셔닝 롤러(6)의 회전축(18)의 기하 구조상 이격 간격과 일치한다.

그러나 상기와 같은 장착 비율은 실무에서 종종 지시되지 않으며, 이로써 반동력(F_Z _{_R})은 대개 텐셔닝 레버(2)의 기하 구조 축(25)에서의 법선 방향에 대향하여 텐셔닝 롤러(6)의 회전축(18)을 중심으로 적어도 극미하게 경사지게 된다. 이는 예시로서 도2a를 기반으로 하는 축방향 단면도로 도시된 도2c에 법선 방향에 대해 약 30°만큼 경사져서 작용하는 반동력(F_Z _{_R})의 형태로 도시되어 있다. 이런 경우 이에 상응하게, 반동력(F_Z _{_R})에 의해 생성되는 경사 모멘트(M_K)가 제안한 방식으로 접선 방향 탄성력(F_F _{_T} 또는 F_F _{_} _T')에 의해 보상될 수 있도록 하기 위해서는, 구동 부 재(16 또는 16')와 가이드 슈(21 또는 21')가 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 회전하는 방식으로 배치되어야 한다.

본 발명에 따른 텐셔닝 장치(1)에서 가장 중요한 구조 부재는 예시에 따라 도3의 분해도에 도시되어 있다. 본 실시예에 따라 텐셔닝 롤러(6)를 포함하지 않고 도시되어 있는 텐셔닝 레버(2)는 본 실시예의 경우, 베어링 허브(8) 이외에도 정지면(15)을 구비한 구동 부재(16)를 일체형으로 포함한다. 이와 관련하여 정지면(15)에는 조립된 상태에서 코일 스프링(12)의 레버측 스프링 단부(13)가 안착된다. 중심 보어(10)를 구비한 베어링 볼트(7)는 냄비 모양의 베이스 하우징(4)과 견고하게 결합된다.

텐셔닝 레버(2)의 실제적인 실시예는 도4에 베이스 하우징(4)을 향해 있는 측면을 비스듬하게 바라보고 도시한 사시도로 도시되어 있다. 이에 따라, 정지면(15)을 구비한 구동 부재(16)와, 베어링 허브(8) 이외에도, 특히 가이드 슈(21)를 위해 제공된 반경 방향 가이드(23)의 가능한 구성을 확인할 수 있다. 본 실시예에 따르면 상기 반경 방향 가이드는 원주면에 배치되는 반경 방향 가이드 표면(27)을 구비한 축방향 리세스부(26)로서 형성된다.

본 발명에 따르는 텐셔닝 장치(1')의 개선된 실시예는 도5a에 중심부를 절개하여 나타낸 반경 방향의 종단면도에, 도5b에서는 도5a에 따른 절개선(Vb-Vb)에 따라 절개하고 베이스 하우징(4)으로부터 텐셔닝 레버(2)를 향해 바라보고 나타낸 축방향의 단면도에, 그리고 도5c에서는 도5a에 따른 절개선(Vc-Vc)에 따라 절개하고 텐셔닝 레버(2)로부터 베이스 하우징(4)을 바라보고 나타낸 축방향의 단면도에 도 시되어 있다. 직렬식 구성 또는 U자 구성에 따르면, 텐셔닝 롤러(6)는 축방향에서 베이스 하우징(4)을 향해 있는 내부 측면에 배치된다. 텐셔닝 롤러(6)에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_Z _{_R})과, 코일 스프링(12)의 접선 방향 탄성력(F_{F_T})은 우력 길이(L₁ 또는 L₂)를 갖는 경사축(20)과 관련하여 동일한 작용 방향으로 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)의 측면 중 축방향에서 베이스 하우징(4)의 반대 방향으로 향해 있는 측면에 작용한다. 이로부터 경사축(20)을 중심으로 작용하는 유효 경사 모멘트(M_K = F_Z _{_R} * L₁ + F_F _{_T} * L₂)가 발생한다.

상기와 같은 경사 모멘트(M_K)를 보상하기 위해 하우징측에서 하우징측 스프링 단부(14)로부터 구동 부재(28)를 통해 베이스 하우징(4)으로 유도되는 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})에 대한 베이스 하우징(4)의 반동력(F_F _{_R})은 텐셔닝 레버(2)에 대향하여 제2 가이드 슈(29)를 통해 지지된다. 이를 위해 제2 가이드 슈(29)는 코일 스프링(12)의 외부 하우징측 권선부(30)와 관련하여 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 구동 부재(28)의 정지면(31)으로부터 약 90°만큼 복귀되어 배치되고, 반경 방향의 안쪽에서는 코일 스프링(12)의 외부 하우징측 권선부(30)에 안착되어 베이스 하우징(4)의 반경 방향 가이드(32) 내에서 반경 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 반경 방향의 바깥쪽에서는 마찰면을 이용하면서, 텐셔닝 레버(2)와 연결되고 부분적으로 원통형으로 형성되는 셸(34)의 원통형 내부 벽부(33)에 안착된다.

제2 가이드 슈(29)를 통해 베이스 하우징(4)의 반동력(F_{F_R})이 지지됨으로써, 우력 길이(L₃)에 의해서 경사축(20)을 중심으로 보상성 모멘트(M_K = F_{F_R} * L₃)가 생성되고, 상기 보상성 모멘트(M_K)는, 반동력(F_Z _{_R}), 레버측에서 텐셔닝 레버(2)로 유도되는 탄성력(F_F _{_T})과 균형을 이루며, 이로 인해 슬라이딩 베어링 슬리브(9)에 모멘트가 없는 부하를 제공하게 된다(M_K = F_Z _{_R} * L₁ + F_F _{_T} * L₂ = F_F _{_R} * L₃). 그 외에도 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})과 반경 방향 지지력(F_F _{_R})은 값에 따라 동일하기 때문에, F_{Z_R} * L₁ = F_F _{_T} * (L₃ - L₂) 또는 F_F _{_T}/F_Z _{_R} = L₁/(L₃ - L₂)가 적용된다.

그 결과 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)에 대해 이격되는 코일 스프링(12)의 하우징측 스프링 단부(14)에서 모멘트 보상을 위해 요구되는 축방향 이격 간격(L₃)은 치수가 다른 방식으로 지정되는 경우, 마찬가지로 방정식(L₃ = L₁ * D_F/(2 R_H _{_} _eff) + L₂)에 따르는 유효한 관계식(M_T = F_F _{_T} * D_F/2 = F_Z _{_R} * R_H _{_} _eff) 또는 (F_{F_T}/F_{Z_R} = R_H _{_} _eff/D_F/2)로 결정될 수 있다.

레버측 제1 가이드 슈(21)와 하우징측 제2 가이드 슈(29)를 통해 텐셔닝 레버(2)의 반동력(F_F _{_R})이 지지됨으로써 베이스 하우징(4)에 대향하여 텐셔닝 레버(2)의 회전 운동의 특히 강력한 마찰 감쇠가 이루어지며, 이 마찰 감쇠는 코일 스프링(12)의 접선 방향 탄성력(F_{F_T})에 비례한다.

도5a 내지 도5c에 따른 도면에는 예시에 따라 마찰성이 거의 없는 경질의 플라스틱으로 제조된 베어링 링(35)이 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)와 텐셔닝 레버(2) 사이에 배치된다. 이 베어링 링은 텐셔닝 레버(2)에 대향하여 형상 고정되는 방식으로 회전 불가능하게 고정되고, 자체 원주면에 분포되어 스프링측에 배치되는 축방향 돌출부(36)를 포함한다. 이로써 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)는 점 형태로 축방향으로 지지되고, 코일 스프링(12)의 수축 및 이완 시에 광범위하게 방해받지 않고 반경 방향으로 이동할 수 있다. 베어링 링(35)이 충분히 유연할 경우, 레버측 가이드 슈(21)는 일체형으로 베어링 링(35)에 통합될 수 있다.

<도면 부호 리스트>

1: 텐셔닝 장치

1': 텐셔닝 장치

2: 텐셔닝 레버

3: 피봇 베어링

4: 베이스 하우징

5: (2번 및 3번의) 회전축

6: 텐셔닝 롤러

7: 베어링 볼트

8: 베어링 허브

9: 슬라이딩 베어링 슬리브

10: 중심 보어

11: 비틀림 스프링

12: 코일 스프링

12': 코일 스프링

13: (레버측) 스프링 단부

13': (레버측) 스프링 단부

14: (하우징측) 스프링 단부

15: (16번의) 정지면

16: 구동 부재

16': 구동 부재

17: (6번의) 중심의 힘 인가 평면

18: (6번의) 회전축

19: 중심 베어링 평면

20: 경사축

21: (제1) 가이드 슈

21': 가이드 슈

22: (12번의) 외부 레버측 권선부

23: 반경 방향 가이드

24: 내부 벽부

25: (2번의) 기하 구조 축

26: 리세스부

27: 가이드 표면

28: 구동 부재

29: (제2) 가이드 슈

30: 외부 하우징측 권선부

31: (28번의) 정지면

32: 반경 방향 가이드

33: 내부 벽부

34: 셸

35: 베어링 링

36: 축방향 돌출부

D_F: (12번의) 지름

F_{F_R}: (2번, 12번의) (반경 방향) 반동력

F_{F_R}':(2번, 12번의) (반경 방향) 반동력

F_{F_T}: (12번의) 접선 방향 탄성력

F_{F_T}':(12번의) 접선 방향 탄성력

F_{Z_R}: (반경 방향) 반동력

L₁: 축방향 이격 간격

L₂: 축방향 이격 간격

L₃: 축방향 이격 간격

M_K: (20번을 중심으로 발생하는) 경사 모멘트

M_T: (5번을 중심으로 발생하는) 비틀림 모멘트

R_{H_eff}:유효한 반경 방향 이격 간격

Claims

피봇 베어링(3)을 통해 회전 가능하게 베이스 하우징(4)에 장착되고 반경 방향에서 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)으로부터 이격되는 방식으로 회전 가능한 텐셔닝 롤러(6)를 구비한 텐셔닝 레버(2)를 포함하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치이며,

상기 텐셔닝 레버(2)는, 코일 스프링(12)으로서 형성되고 상기 피봇 베어링(3)에 대해 동축으로 배치되며 양쪽 스프링 단부(13, 14)에서 하우징측에서 상기 베이스 하우징(4)과 결합되고 레버측에서는 상기 텐셔닝 레버(2)와 결합되는 비틀림 스프링(11)에 의해서, 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 비틀림 모멘트(M_T)를 공급받을 수 있고, 상기 피봇 베어링(3)은, 베어링 볼트(7)와, 베어링 허브(8)와, 이들 베어링 볼트(7) 및 베어링 허브(8) 사이에 배치되는 적어도 하나의 슬라이딩 베어링 슬리브(9)를 포함하며, 상기 텐셔닝 롤러(6)의 중심의 반경 방향 힘 인가 평면(17)은 상기 피봇 베어링(3)의 중심의 반경 방향 베어링 평면(19)에 대해 축방향으로 이격되는, 텐셔닝 장치에 있어서,

상기 비틀림 스프링(11)은 개방 조건에서 부하를 받을 수 있으면서 다리부를 구비하지 않은 코일 스프링(12)으로서 무딘 스프링 단부들(13, 14)을 구비하여 형성되고, 상기 코일 스프링(12)의 레버측 스프링 단부(13)는 상기 텐셔닝 레버(2)와 연결되는 구동 부재(16)의 표면 중 축방향/반경 방향으로 배향된 정지면(15)에 안 착되고, 상기 구동 부재는 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)과 관련하여, 상기 정지면(15)이 상기 텐셔닝 롤러(6)에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_{Z_R})에 대해 법선 방향으로 배향되는 방식으로 원주면측에 배치되고, 상기 코일 스프링(12)에 대한 상기 텐셔닝 레버(2)의 반동력(F_F _{_R})의 지지는 상기 베이스 하우징(4)에 대향하여 이루어지며, 상기 레버측 스프링 단부(13)의 중심은 상기 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)에 대해 축방향으로 이격되는데, 상기 이격은 상기 정지면(15)을 통해 상기 텐셔닝 레버(2)에 작용하는 상기 코일 스프링(12)의 접선 방향 탄성력(F_F _{_T})과, 상기 텐셔닝 롤러(6)를 통해 상기 텐셔닝 레버(2)에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_Z _{_R})의 경사 모멘트들(M_K)이 상기 탄성력(F_F _{_T}) 및 상기 반동력(F_Z _{_R})에 대해 수직을 이루고 중심 베어링 평면(19)에서 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)에 수직 교차하는 가상의 경사축(20)을 중심으로 서로 상쇄되는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제1항에 있어서, 상기 텐셔닝 롤러(6)의 중심의 힘 인가 평면(17)과, 상기 코일 스프링(12)의 레버측 스프링 단부(13)의 중심이 상기 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)과 관련하여 축방향으로 서로 마주보고 배치될 시에, 상기 구동 부재(16)는 상기 텐셔닝 레버(2)의 섹터 중 반경 방향에서 상기 텐셔닝 롤러(6)의 반 대 방향으로 향해 있는 섹터에 배치되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제1항에 있어서, 상기 텐셔닝 롤러(6)의 중심의 힘 인가 평면(17)과, 상기 코일 스프링(12)의 레버측 스프링 단부(13)의 중심이, 상기 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)과 관련하여 축방향에서 동일한 측면에 배치될 시에, 상기 구동 부재(16')는 상기 텐셔닝 레버(2)의 섹터 중 반경 방향에서 상기 텐셔닝 롤러의 방향으로 향해 있는 섹터에 배치되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링(12)에 대한 상기 텐셔닝 레버(2)의 반동력(F_{F_R})의 레버측 지지는 가이드 슈(21)를 통해 이루어지며, 상기 가이드 슈(21)는 상기 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)와 관련하여 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 상기 구동 부재(16)의 정지면(15)으로부터 90°만큼 복귀되어 배치되고, 반경 방향의 안쪽에서는 상기 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)에 안착되어 상기 텐셔닝 레버(2)의 반경 방향 가이드(23) 내에서 반경 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 반경 방향의 바깥쪽에서는, 마찰면을 이용하면서, 상기 베이스 하우징(4)의 원통형 내부 벽부(24)에 안착되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제4항에 있어서, 상기 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)와 상기 텐셔닝 레버(2) 사이에는 베어링 링(35)이 배치되고, 상기 베어링 링은 상기 텐셔닝 레버(2)에 대향하여 형상 고정되는 방식으로 회전 불가능하게 고정되고, 경질의 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제5항에 있어서, 상기 베어링 링(35)은, 상기 코일 스프링(12)의 외부 레버측 권선부(22)를 점 형태로 축방향으로 지지하기 위해, 자체 원주면에 걸쳐 분포되는 방식으로 스프링측에 배치되는 축방향 돌출부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제5항에 있어서, 상기 가이드 슈(21)는 상기 베어링 링(35)과 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 부재(16)는 상기 텐셔닝 레버(2)와 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제5항에 있어서, 상기 구동 부재(16)는 상기 베어링 링(35)과 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링(12)은 원뿔 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링(12)의 하우징측 스프링 단부(14)는, 상기 베이스 하우징(4)과 연결되는 구동 부재(28)의 표면 중 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)과 관련하여 축방향/반경 방향으로 배향되는 정지면(31)에 안착되며, 이와 관련하여 상기 정지면(31)이 상기 텐셔닝 롤러(6)에 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 중심의 반동력(F_{Z_R})에 대해 법선 방향으로 배향되는 방식으로 상기 구동 부재(28)가 원주면측에 배치되고, 상기 코일 스프링(12)에 대한 상기 베이스 하우징(4)의 반동력(F_{F_R})의 레버측 지지는 제2 가이드 슈(29)를 통해 이루어지며, 이와 관련하여 상기 제2 가이드 슈(29)는 상기 코일 스프링(12)의 외부 하우징측 권선부(30)와 관련하여 상기 피봇 베어링(3)의 회전축(5)을 중심으로 상기 구동 부재(28)의 정지면(31)으로부터 90°만큼 복귀되어 배치되며, 반경 방향의 안쪽에서는 상기 코일 스프링(12)의 외부 하우징측 권선부(30)에 안착되어 상기 베이스 하우징(4)의 반경 방향 가이드(32) 내에서 반경 방향으로 이동 가능하게 안내되며, 반경 방향의 바깥쪽에서는 마찰면을 이용하면서, 상기 텐셔닝 레버(2)의 원통형 내부 벽부(33)에 안착되며, 이와 관련하여 상기 가이드 슈(29)의 마찰면의 중심은 상기 피봇 베어링(3)의 중심 베어링 평면(19)에 대해 축방향으로 이격되는데, 상기 이격은, 상기 텐셔닝 롤러(6)를 통해 상기 텐셔닝 레버(2)로 작용하는 결과로서 발생하는 견인 기구의 반동력(F_{Z_R})과, 레버측에서 대응하는 정지면(15)을 통해 상기 텐셔닝 레버(2)에 작용하는 코일 스프링(12)의 탄성력(F_{F_T})과, 하우징측에서 상기 제2 가이드 슈(29)를 통해 상기 텐셔닝 레버(2)로 유도되는 반경 방향의 압착력(F_{F_R})의 경사 모멘트들(M_K)이 경사축(19)을 중심으로 서로 상쇄되는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 견인식 구동 장치의 텐셔닝 장치.