KR101491205B1 - 벨트 텐셔너용 클러치 댐퍼 - Google Patents

Abstract

텐셔너가, 경사-경사 어셈블리를 사용함에 의해 어느 정도 비대칭적 댐핑을 달성하도록, 개시된다. 텐셔너(10, 100)는, 선회축(11, 111)을 한정하는 텐셔너 액슬(12, 108), 선회축(11, 111)에 대해 선회하는 것을 허용하도록 텐셔너 액슬(12, 108) 상에 장착되는 상기 암(1, 102), 제1 경사 형상부들(9, 113)을 구비하는 제1 텐셔너 구성요소(5, 112), 제2 경사 형상부들(6, 119)을 구비하는 제2 텐셔너 구성요소(4, 118), 및 상부 경사면(7, 132)과 하부 경사면(8, 134)을 구비하는 경사 부싱(3, 116)을 포함한다. 제1 텐셔너 구성요소(5, 112)는 함께 회전하기 위해 암(1, 102)에 맞물리게 되며, 제2 텐셔너 구성요소(4, 118)는 텐셔너 액슬(12, 108)에 결합된다. 경사 부싱(3, 116)은, 상부 경사면(7, 132)이 제1 경사 형상부들(9, 113) 내에 안착되고 하부 경사면(8, 134)이 제2 경사 형상부들(6, 119) 내에 안착되도록, 제1 텐셔너 구성요소(5, 112)와 제2 텐셔너 구성요소(4, 118) 사이에 배치된다.

Description

벨트 텐셔너용 클러치 댐퍼{CLUTCHED DAMPER FOR A BELT TENSIONER}

본 발명은 일반적으로 텐셔너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텐셔너 암과 작동적으로 맞물리게 되는 경사-경사 클러치 어셈블리(ramp-ramp clutch assembly)를 이용하는 비대칭적으로 감쇠되는 텐셔너에 관한 것이다.

벨트 텐셔너가 벨트 장력 변동에 의해 야기되는 텐셔너 암의 움직임을 댐핑하기 위한 수단을 구비하는 것이 통상적이다. 이러한 댐핑의 요구되는 크기는, 형상, 부속품 하중(accessory loads), 부속품 관성, 엔진 사용율(engine duty cycle) 등을 포함하는, 많은 구동 인자에 의존한다. 예를 들어, 더 높은 비틀림 입력 또는 특정의 변천이 용이한 동적 상태를 구비하는 구동 시스템들은, 텐셔너의 움직임을 충분하게 제어하기 위한 더 큰 댐핑을 요구할 것이다. 비록 더 큰 댐핑이 암의 움직임을 제어하는데 매우 효과적이지만, 다른 중대한 텐셔너 기능(예를 들어, 벨트 상태를 느슨하게 하기 위한 느려짐 또는 무반응)에 해로울 수 있고, 부가적으로, 제조 변화, 작동 온도 및 구성부품 파손이나 손상의 결과로서 발생하는 댐핑의 변화 또는 변경이 또한, 텐셔너가 둔감하게 되도록 하는 원인이 될 수 있다.

타이밍 벨트 시스템은 이러한 문제에 대처하기 위한 비대칭적 댐핑의 사용으로부터 이익을 얻었다. 비대칭적으로 댐핑되는 텐셔너는, 부가적인 벨트 장력에 직면하게 되지만 벨트 상태를 느슨하기 위해 대응하는 것이 자유로운 때에, 댐핑을 제공한다. 비록 비대칭적인 기능이 모든 전방 단부 부속품(accessory) 구동 텐셔너들에 요구되지 않지만, 증가된 수명에 대한 가능성으로, 1회 내지 2회의 기어 변속 동안의 벨트 미끄러짐을 포함하는 다른 변천하기 쉬운 동적 시스템 문제점들을 해결하거나 또는 단순히 텐셔너를 댐핑 변화에 덜 민감하게 만드는 것이, 바람직한 설계 옵션이 된다.

이러한 문제점에 대한 현재의 한 해결책은, 선회 암(pivoting arm)에 부착되는 충격 흡수기(shock absorber)와 같은, 점성 선형 댐퍼 메커니즘(viscous linear damper mechanism)을 사용한다.

비대칭적 댐핑은, 예를 들어 체크 밸브들과 충격 흡수기 내의 상이한 오리피스 크기를 통해 달성된다. 그러나, 이 해결책은 비싼 경향이 있고, 전통적인 텐셔너 보다 더 많은 패키징 공간을 요구한다. 다른 해결책들은, 감김 도중에 댐퍼 마찰을 증가시키는 쐐기들(wedges) 또는 스프링이 장착된 자기 배력 브레이크 슈 요소들(self-energizing brake shoe elements)을 사용한다. 그러나, 이러한 설계는 많은 작은 부품들을 구비하여 조립하기 복잡하게 되는 경향이 있다.

일-방향 클러치 메커니즘이, 예를 들어 투스 점프(tooth jump)를 방지하기 위해 귀환(back travel)을 방지하거나 제한하기 위한 타이밍 벨트 텐셔너가 미합중국 특허 제4,583,962호 및 제6,422,962호에서 제안된 바 있다. 그러나 이러한 "래칫형(ratcheting)" 텐셔너들은, 필요하지 않을 때 벨트 장력을 충분히 완화시키는 능력이 부족하다. 예를 들어 미합중국 특허 제4,832,665호 및 제6,375,588호를 포함하는 다른 타이밍 벨트 텐셔너 제안들은, 점성 댐퍼에 결합되는 일-방향 기기를 사용한다. 비록 이러한 기기들이 좋은 기능성을 제공하지만, 전체 수명에 걸친 점성 유체의 유지가 어려울 수 있다. 미합중국 특허공개 제2003/0008739호에 개시된 또 다른 설계는, 댐핑을 제공하기 위해 랩 스프링 클러치(wrap spring clutch)의 클램핑 작용에 의해 창출되는 마찰을 사용한다.

상기한 텐셔너 설계들은 이상적이지 않다. 따라서, 새로운 텐셔너 설계가 요구된다.

본 발명의 일 양태는 경사-경사 어셈블리를 포함하는 벨트 텐셔너이다. 일 실시예에서, 상기 텐셔너는, 선회축을 형성하는 텐셔너 액슬(tensioner axle), 선회축에 대해 암이 선회하는 것을 허용하도록 상기 텐셔너 액슬 상에 장착되는 상기 암, 제1 경사 형상부들(ramp features)을 구비하는 제1 텐셔너 구성요소, 제2 경사 형상부들을 구비하는 제2 텐셔너 구성요소, 및 상부 경사면과 하부 경사면을 구비하는 경사 부싱(ramp bushing)을 포함한다. 제1 텐셔너 구성요소는 함께 회전하기 위해 상기 암에 맞물리고, 제2 텐셔너 구성요소는 텐셔너 액슬에 결합된다. 경사 부싱은, 상부 경사면이 제1 경사 형상부들 내부에 안착되고 하부 경사면이 제2 경사 형상부들 내에 안착되도록, 제1 텐셔너 구성요소와 제2 텐셔너 구성요소 사이에 배치된다.

다른 실시예에서, 텐셔너는, 선회축을 형성하는 텐셔너 액슬, 제1 방향 및 제2 방향으로 상기 선회축에 대해 선회가능한 암, 상기 선회축에 대해 선회가능하며 함께 회전하기 위해 상기 암에 맞물리는 스프링 케이스, 및 상기 스프링 케이스에 결합되는 단부 캡을 포함한다. 상기 스프링 케이스는 제1 경사 형상부들을 포함하고 상기 단부 캡은 제2 경사 형상부들을 포함한다. 텐셔너는 스프링 케이스와 단부 캡 사이에 배치되는 경사 부싱을 포함한다. 경사 부싱은, 제1 경사 형상부들 내에 안착되는 제1 경사면을 구비하는 스프링 케이스 측면 및 제2 경사 형상부들 내에 안착되는 제2 경사면을 구비하는 단부 캡 측면을 구비한다. 텐셔너는 또한 스프링 케이스 내에 배치되는 비틀림 스프링을 포함한다. 비틀림 스프링은, 상기 암이 제1 방향으로 선회축에 대해 선회할 때 상기 스프링이 감기도록 그리고 비대칭적 댐핑을 제공하기 위해 상기 암이 제2 방향으로 선회축에 대해 선회할 때 상기 스프링이 풀리도록, 상기 암에 결합된다.

또 다른 실시예에서, 텐셔너는, 선회축을 형성하는 텐셔너 액슬, 암이 상기 선회축에 대해 선회하는 것을 허용하도록 상기 텐셔너 액슬 상에 장착되는 상기 암, 및 적어도 부분적으로 상기 텐셔너 액슬에 장착되고 상기 암에 결합되는 클러치 어셈블리를 포함한다. 클러치 어셈블리는, 제1 경사 형상부들을 구비하는 제1 텐셔너 구성요소, 제2 경사 형상부들을 구비하는 제2 텐셔너 구성요소, 제1 단부와 제2 단부를 구비하는 평면와이어 스프링(flatwire spring), 및 상기 제1 텐셔너 구성요소에 결합되는 댐퍼 부싱을 포함한다. 제1 텐셔너 구성요소는 함께 회전하기 위해 상기 암과 맞물리고, 제2 텐셔너 구성요소는 상기 텐셔너 액슬에 결합된다. 평면와이어 스프링의 제1 단부는 제1 텐셔너 구성요소에 결합되고, 댐퍼 부싱은, 상기 암이 상기 스프링 케이스의 감김(wind-up)을 경험할 때 상기 암과 함께 회전하도록 그리고 상기 댐퍼 부싱을 마찰 댐핑을 위해 상기 암에 대항하여 미는 제2 텐셔너 구성요소의 제2 경사 형상부들을 위로 이동시키도록, 상기 암과 마찰 접촉하도록 배치된다.

본 발명의 특징들 및 그의 기술적 장점들이, 첨부 도면들 및 특허청구범위와 함께 바람직한 실시예에 대한 뒤따르는 설명으로부터 확인될 수 있을 것이다.
도 1은 경사-경사 어셈블리를 포함하는 텐셔너의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 조립된 도 1의 텐셔너를 도시한 측단면도이다.
도 3은 도 2의 3-3 선을 따라 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 경사 부싱을 후방에서 도시한 부분절개 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 제1 실시예에 따른 제1 텐셔너 구성요소, 경사 부싱 및 제2 텐셔너 구성요소 사이의 인터페이스(interface)를 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 6은 경사-경사 어셈블리를 구비하는 텐셔너의 제2 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 텐셔너의 경사-경사 어셈블리를 도시한 분해사시도 이다.

여기에 개시되는 텐셔너는, 감김의 유해한 효과들을 완화하기 위해 감김(즉, 장력해제: untensioning) 도중에 활성화될 비대칭적 마찰 댐퍼를 제공한다. 감김은, 증가하는 벨트 장력이 벨트가 텐셔너 암을 벨트로부터 멀어지는 방향으로 들어올리도록 야기할 때, 창출된다. 감김의 부정적인 효과들을 완화하기 위하여, 벨트를 향한 텐셔너 암의 움직임을 반대로 실행함 없이 벨트로부터 텐셔너 암의 들어올림에 저항할, 텐셔너 암 상의 마찰 댐퍼를 구비하는 것이 바람직하다. 텐셔너 암의 들어올림에 저항하기 위한 이러한 종류의 마찰 댐핑 작동은 단지 일반적으로 비대칭적 댐핑으로 알려진다.

여기에 개시되는 텐셔너는, 경사-경사 어셈블리와 같은 여기서 언급될, 브레이크 요소를 사용함에 의해 어느 정도 비대칭적 댐핑을 달성한다. 경사-경사 어셈블리는, 서로 접속하는 경사 형상부들을 구비하는 적어도 2개의 텐셔너 구성요소가 포함될 수 있다. 경사-경사 어셈블리는 또한 경사 부싱을 포함한다.

경사 형상부들을 구비하는 텐셔너 구성요소들 중 적어도 하나는, 암이 벨트로부터 멀어지게 이동하기 시작할 때, 일-방향 또는 비대칭적 마찰 댐핑이 텐셔너 암의 이동을 방해하기 위해 제공되도록, 이동가능하다. 상기 이동가능한 구성요소는, 기기가 벨트로부터의 텐셔너 암의 들어올림을 방해하도록 점진적으로 더 큰 마찰 댐핑을 작용시켜 텐셔너 암이 더욱 들어 올려지도록 하는 것을, 가능하게 한다. 텐셔너 암의 변위에 비례하여 마찰 댐핑을 점진적으로 증가시키는 능력은, 기기가 벨트로부터 멀어지는 텐셔너 암의 더 큰 변위에 대응하여 더 큰 마찰 댐핑을 제공하는 것을, 가능하게 한다. 이것은 감김의 해로운 효과에 저항하기 위한 피드백 루프(feedback loop)를 창출하여; 텐셔너 암이 텐셔너 벨트로부터 멀어지게 더 구동되면, 더 큰 마찰 댐핑이 감김을 정지시키기 위해 작용하게 된다. 비대칭적 댐핑은, 감김 방향의 모든 이동을 제한하지 않아 그에 의해 일부 적용에 대해 유리한 부가적인 순응(compliance)을 제공하도록, 맞춰질 수 있을 것이다. 댐핑은 설계에 의해 사실상 비대칭이기 때문에, 텐셔너가 정상 작동으로 복귀(그에 의해 텐셔너 암이 벨트와의 장력 접촉으로 복귀)함에 따라, 기기의 이동에 장력 방향으로 작용하게 되는 마찰 댐핑의 양이 감김 도중에 작용하게 되는 마찰 댐핑의 양보다 작다.

이하, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예를 참조하면, 텐셔너(10)는, 암(1), 선회축(11)을 형성하는 텐셔너 액슬(12), 제1 경사 형상부 세트(9)를 구비하는 제1 텐셔너 구성요소(5), 제2 경사 형상부 세트(6)를 구비하는 제2 텐셔너 구성요소(4), 및 경사 부싱(3)을 포함한다. 텐셔너 액슬(12)은 선회축(11)과 실질적으로 동축이며, 암(1)은, 암(1)이 선회축(11)에 대해 선회하는 것을 허용하도록 하기 위해, 텐셔너 액슬(12) 상에 장착된다.

제1 텐셔너 구성요소(5)는 함께 선회하도록 암(1)에 결합될 것이다. 부가적으로, 제1 텐셔너 구성요소(5)는 비틀림 스프링(2)을 수용할 수 있으며, 따라서 스프링 케이스일 수 있다. 선택적으로, 당업자는 제1 텐셔너 구성요소(5)는 제1 경사 형상부 세트를 구비하고 암(1)에 결합되어, 암(1)이 선회축(11)에 대해 선회할 때 선회될 수 있는 임의의 다른 텐셔너 구성요소일 수 있다는 것을 인식할 것이다. 도 1의 실시예를 참조하면, 제2 텐셔너 구성요소(4)는 텐셔너 액슬(12)에 결합될 것이고, 적어도 부분적으로 텐셔너를 폐쇄하는 단부 캡일 것이다. 선택적으로, 당업자는, 제2 텐셔너 구성요소(4)가 단부 캡으로 제한되지 않는 대신 제2 경사 형상부 세트를 구비하는 임의의 다른 텐셔너 구성요소일 수 있다는 것을 인식할 것이다. 경사 부싱(3)을 사용하는 경우에는, 경사 부싱(3)은 제1 텐셔너 구성요소(5)와 제2 텐셔너 구성요소(4) 사이에 배치될 것이다. 경사 부싱(3)은 상부 경사면(7)과 하부 경사면(8)을 포함한다. 상부 경사면(7)은 제1 텐셔너 구성요소(5) 상의 제1 경사 형상부 세트(9) 내에 안착된다. 하부 경사면(8)은 제2 텐셔너 구성요소(4) 상의 제2 경사 형상부 세트(6) 내에 안착된다. 경사 부싱(3)의 사용은, 경사 형상부들(6, 9) 사이의 낮은 마찰계수를 제공하고 경사 형상부들(6, 9)이 서로 홈들(grooves)을 손상시키는 것을 방지할 수 있는데 유익하다. 상기 부싱은 또한 두 표면 사이의 더욱 안정적인 마찰계수를 제공하여, 그에 의해 텐셔너의 수명 전체에 걸쳐 더욱 일관된 비대칭 비율을 유지하도록 한다.

암(1)은 선회축(11)에 대해 선회하도록 텐셔너 액슬(12) 위에 장착될 것이다. 선회축(11) 반대편의 암(1)의 말단부는 벨트-접촉 풀리(22)를 수용하도록 형성될 것이다. 풀리는 볼트(23) 또는 당해 기술분야에 알려진 다른 고정부재에 의해 텐셔너 암(1)의 말단부에 장착될 것이고, 커버(24)를 포함할 것이다. 비틀림 스프링(2)은, 벨트를 당기기 위해 A 방향으로 풀리를 치우치게 하도록, 암(1)에 힘을 가한다. 반대편 B 방향으로의 텐셔너의 감김은 비대칭적 마찰 댐핑 메커니즘에 의해 증대되는 비틀림 스프링(2)의 치우침에 의해 방해된다. 비대칭적 마찰 댐핑은, 텐셔너 암이 더 옮겨짐에 따른 점진적으로 더 큰 마찰 댐핑의 적용을 통해 실질적으로 B 방향으로의 암의 이동을 제한하는 가운데, 실질적으로 A 방향으로 암의 이동을 방해하지 않는다.

단부 캡(4)은 텐셔너를 엔진 또는 기기에 고정하기 위한 수단을 제공할 것이다. 이에 국한되는 것은 아니지만, 용접, 볼트, 나사 및 잠금 구조의 사용을 포함하는, 당겨질 벨트에 관하여 텐셔너를 고정하는 복수의 방법이 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 선택적으로, 텐셔너는 선회축을 따라 텐셔너를 통과하는 액슬을 사용하는 단부 캡으로부터 반대 측면의 텐셔너 암 상에서 엔진 또는 기기에 장착될 것이다. 텐셔너를 엔진 또는 기기에 장착하는 방법에 무관하게, 감김에 저항하기 위한 비대칭적 힘을 창출하기 위해 취해지는 접근법은 실질적으로 변경되지 않는다.

도 1 및 도 2에 도시된 실시예를 참조하면, 텐셔너 액슬(12)은, 텐셔너(10)에서 구성요소의 회전운동과 병진운동 모두를 가능하게 하는, 베어링면(bearing surface)을 제공한다. 병진운동은 실질적으로 선회축(11)에 대하여 그리고 선회축을 따라 평행하다. 단부 캡(4)의 경사 형상부들(6)은 텐셔너 암을 바라보는 단부 캡의 내측 표면상에 형성되며, 실질적으로 텐셔너 액슬(12) 둘레에 원주방향으로 배열된다.

경사 형상부들(6), 텐셔너 액슬(12) 및 다른 요소들을 포함하는 단부 캡(4)은, 단조, 주조, 다이-캐스팅(die-casting), 소결(sintering) 또는 기계가공(machining)을 포함하는 다양한 기술을 사용하여 단일 유닛으로 제작되거나, 상이한 구성요소로 제작된 다음, 소결, 용접, 접합, 볼트결합 및 심지어 인터페이스 맞춤 등과 같은 다양한 방법을 사용하여 함께 결합될 수 있다. 선택적인 실시예에서, 예를 들어, 경사 형상부들(6)은, 단부 캡(4)으로 통합될 분리된 플레이트로 형성될 수 있다. 분리된 구성요소로 개개의 요소들을 제작함에 의해, 전체 통합 유닛과 분리된 구성요소에 특별한 표면처리나 열처리 또는 코팅을 제공하기가 더 용이할 것이다.

계속해서 도 1의 실시예를 참조하면, 텐셔너(10)는, 제1 측면의 반대편에 상부 경사면(7)과 하부 경사면(8)을 구비하는, 경사 부싱(3)을 포함한다. 경사 부싱(3)은 텐셔너(10) 내에서 선회축(11)에 대한 회전과 선회축을 따른 병진이 모두 가능하다. 경사 부싱(3)은, 단부 캡(4)의 경사 형상부들(6) 내에 안착되는, 경사 부싱(3)의 하부 경사면(8)을 통하여 단부 캡(4)과 접속한다. 하부 경사면(8)은, 텐셔너 구성요소(5) 상에 위치된 경사 형상부들(9)과 접속하는, 상부 경사면(7)의 반대 형상 윤곽을 구비한다.

텐셔너 구성요소(5)는 비틀림 스프링(2) 또는 텐셔너의 다른 구성요소를 수용한다. 비틀림 스프링(2)은 코일 스프링, 둥근 와이어 스프링, 평면와이어 스프링, 또는 당업자에게 알려진 다른 스프링 유형일 것이다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 비틀림 스프링(2)의 외측 탱(14: tang)이 제1 스프링 맞물림 지점(17a)에서 텐셔너 구성요소(5)와 맞물린다. 제1 스프링 맞물림 지점(17a)은 스프링 탱(14) 및 변형가능한 플러그(26)를 모두 수용하기에 적합한 크기일 것이다. 비틀림 스프링(2)의 내측 탱(13)이 암 아버(16: arm arbor)를 따라 제2 스프링 맞물림 지점(17b)에서 텐셔너 암(1)과 맞물린다.

비틀림 스프링(2)은, 정상 작동 도중에 벨트를 당기기 위해, 텐셔너 암(1)을 당겨지게 될 벨트로 치우치게 하기 위한 비틀림 힘을 제공한다. 비틀림 스프링(2)은 또한, 텐셔너 암(1)의 반대 방향으로 회전하도록 경사 부싱(3)을 압박하기 위한 대향하는 비틀림 힘을 제공한다. 비틀림 스프링(2)에 의해 제1 텐셔너 구성요소(5)에 부과되는 힘은, 평형 상태에 도달될 때까지 제1 텐셔너 구성요소(5)가 경사 부싱(3) 또는 단부 캡(4) 중 어느 하나의 경사 형상부들을 위로 이동시키도록 하는 원인이 된다.

만약 비틀림 스프링(2)이 평면와이어 스프링이라면, 스프링 테이프(21)가, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 평면와이어 스프링의 코일들 사이에 위치하게 될 것이다. 스프링 테이프(21)는, 스프링 테이프(21)가 평면와이어 스프링의 코일들 사이에 있도록 평면와이어 스프링(2)과 나란하게 놓이는 위치에 감기게 될 것이고, 또한 스프링을 수용하는 텐셔너 구성요소의 내부 벽들과 평면와이어 스프링(2) 사이에 있을 것이다. 스프링 테이프(21)의 사용은, 스프링 붕괴가 감소되도록, 스프링의 마찰 손상 또는 마찰의 다른 부정적 영향을 감소시킨다.

텐셔너(10)는 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 댐퍼 부싱(18) 및 선회 부싱(15)을 포함할 것이다. 선회 부싱(15)은, 실질적으로 선회축(11)과 정렬되는 텐셔너 암(1)의 암 아버(16) 속으로 삽입되는, 실질적으로 원통형 구조이다. 선회 부싱(15)은 텐셔너(10)의 요소들의 선회축(11)에 대한 그리고 선회축을 따르는 회전 및 병진을 위한 베어링 표면을 제공한다. 댐퍼 부싱(18)은, 소리 및/또는 진동을 댐핑하기 위한 그리고 스프링(2)을 수용할 때 텐셔너 구성요소(5) 내에 스프링(2)을 수용하도록 하기 위한, 텐셔너 구성요소(5)를 위한 커버로서 역할을 할 것이다. 텐셔너(10)는 또한 텐셔너 암(1)에 연결되는 암 플레이트(20) 및 암 플레이트 부싱(19)을 포함한다. 단부 너트, 볼트 또는 고정부재가, 도 2에 도시한 바와 같이 조립될 때, 선회축을 따라 함께 텐셔너(10)를 유지할 것이다. 단부 너트, 볼트 또는 고정부재는 또한, 텐셔너(10)를 이상에서 논의한 바와 같이 엔진 또는 기기에 부착하거나 고정할 것이다.

텐셔너(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 단부 캡(4)과 제1 텐셔너 구성요소(5)를 조립하기 위한 탭(tab) 및 노치(notch)를 포함할 것이다. 본 실시예에서 도시되는 바와 같이, 단부 캡(4)은 그 외주면에 노치(27)를 포함하고, 제1 텐셔너 구성요소(5)는 노치(27)에 받아들여질 수 있고 단부 캡(4)을 향해 연장되는 탭(28)을 포함한다. 노치(27)가 감김 도중에 암의 회전운동을 억제하기 위한 차단벽으로서 역할을 하지 않도록, 노치(27)는 탭(28)보다 크며, 달리 표현하면, 노치(27)는 텐셔너가 제공해야 할 마찰 댐핑의 최대량에 도달하도록 사전 결정된 텐셔너 암(1)의 회전운동 양을 제공하기에 충분하도록 크다. 그러나, 선택적으로, 노치(27)는, 벨트가 파손된다면, 감김 반대 방향에서 차단벽으로 역할을 할 수도 있다. 벨트가 파손된다면, 노치(27)는 일단 경사부 아래로 복귀하여 제1 텐셔너 구성요소(5)를 차단할 것이며, 제1 텐셔너 구성요소(5)가 감김 반대 방향에서 인접한 경사부 위로 이동하는 것을 방지할 것이다.

이하, 도 4를 참조하면, 경사 부싱(3)의 상부 경사면(7)은 선회축(11) 둘레에 실질적으로 원형 배열로 배열되는 경사 형상부들을 구비한다. 단부 캡(4)의 경사 형상부들(6), 텐셔너 구성요소(5), 및 경사 부싱(3)의 하부 경사면(8) 또한 유사하게 배열될 것이다. 상부 경사면(7)과 텐셔너 구성요소(5)의 경사 형상부들(9)은 텐셔너(10)의 정상 작동 도중에 접촉상태에 있도록 설계된다. 마찬가지로, 하부 경사면(8)과 단부 캡(4)의 경사 형상부들(6)은 텐셔너(10)의 정상 작동 도중에 접촉상태에 있도록 설계된다.

도 4에 도시된 경사 형상부들은 실질적으로 대칭적인 패턴을 보이며, 그로써 각 불연속적으로 반복되는 경사 요소가 실질적으로 상하 동일한 패턴을 구비한다. 경사 형상부들은, 맞물리는 표면과 일정한 인터페이스를 유지하고 작동 도중에 댐퍼의 특정한 특성들을 조정하기 위해, 선회축으로부터 반경 방향으로 변화할 것이다. 비록 경사 부싱(3)의 상부 경사면(7)이 대칭적으로 반복되는 패턴을 보이지만, 경사 형상부들은 특정한 작동 특성들을 달성하기 위해 독특한 또는 선택적으로 비대칭적인 패턴을 구비할 수 있다. 경사 부싱(3)의 상·하부 경사면(7, 8), 단부 캡(4) 및 텐셔너 구성요소(5) 모두의 경사 형상부들의 임의의 섹션의 일반적인 구조는, 4개의 반복되는 요소로 분리될 수 있다. 이러한 요소들은, 도 4에 도시한 바와 같이, 하부 휴지부(30: lower dwell), 상승 경사부(32: ramp-up), 상부 휴지부(31: upper dwell), 하강 경사부(33: ramp-down)이다.

제1 텐셔너 구성요소(5)와 단부 캡(4) 사이에 배치되는 경사 부싱(3)의 개략적 상세 도면이, 접촉 영역(34)으로서 도 5a에 도시된다. 하부 휴지부(30), 상승 경사부(32), 상부 휴지부(31) 및 하강 경사부(33)는, 단부 캡(4)에 대하여 도 5b에, 경사 부싱에 대하여 도 5c에 도시된다. 비록 도 5a에 도시되는 접촉 영역(34)이 한 세트의 직선 형상부들로 상세히 설명하지만, 2개의 중요한 지점이 인식되어야 한다. 첫째, 기기의 회전축으로부터 멀어지는 반경 방향에서, 실제 경사 윤곽들은, 상대적인 미끄럼을 최소화하고, 마찰을 감소시키며, 균형잡힌 하중을 제공하고, 다른 목적들을 달성하기 위해, 기준선을 따라 상당히 변화할 것이다. 이러한 접근법의 일 실시예에 대한 예가, 동일한 하부 휴지부(30), 상승 경사부(32), 상부 휴지부(31) 및 하강 경사부(33)가 묘사되는, 도 4에 도시된 등각 윤곽(isometric profile)으로 보여질 수 있다. 둘째, 비록 도 5a 내지 도 5c에 도시된 윤곽들은 직선이지만, 기기는 복수-면(multi-faceted)이나 곡선형태를 포함하는 경사부들에 관한 임의의 수의 선택적인 윤곽을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상부 휴지부(31)와 하부 휴지부(30)는 개별적으로, 도 4에 도시된 실시예에 유사하게, 단지 상향 경사부와 하향 경사부를 연결하는 가는 조각(fillet) 또는 방사상 부분(radii)일 수 있다.

선택적으로, 휴지부들(30, 31) 및 경사부들(32, 33)은, 감김 상태 도중에 필요한 비대칭적 댐핑과 정상 작동 사이의 전환시, 멈춤 또는 지연을 제공하도록 하는 방식으로 구성될 수 있다. (휴지부들 및 상승부와 하강부) 경사 형상부들의 형상은, 넓은 범위의 직선형 및 곡선형 형상들을 갖는, 매우 다양한 윤곽들로부터 선택될 수 있을 것이다. 경사 형상부들은. 경사 형상부의 길이 상에서 어떤 임의의 간격으로 반복되거나, 무엇이든지 반복되는 패턴을 갖지 않는 독특한 것일 수 있다. 비록 여기에 묘사되는 실시예는, 특정 경사 형상부의 각각의 가장자리가 각각의 측면에서 동등한 형상을 갖는, 대칭적으로 반복되는 윤곽을 구비하지만, 또한 비대칭적 윤곽을 사용할 수 있다. 비대칭적 윤곽은 맨 끝에서, 접촉상태에 있지 않은 경사 형상부들의 영역들이 점진적인 하강 경사 대신에 날카로운 하강으로 특징지어지는, 치형 구조를 닮을 수 있다. 단일 유닛으로 한정되는 바와 같은, 경사 형상부들의 수는 넓은 범위의 가능한 선택적인 배열들에서 선택될 수 있다. 바람직하게 경사 형상부 유닛의 수는 4개 이상이다. 더욱 바람직하게 경사 형상부의 수는 6개 이상이다. 가장 바람직하게 경사 형상부의 수는 8개 이상이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 접촉 영역(34)이 경사 형상부들(6)을 구비하는 단부 캡(4)과 경사 형상부들(9)을 구비하는 제1 텐셔너 구성요소(5) 사이에 도시된다. 접촉 영역(34)은, 도시된 바와 같이, 제1 텐셔너 구성요소(5)와 단부 캡(4) 사이에 배치되는, 상부 경사면(7)과 하부 경사면(8)을 구비하는 경사 부싱(3)을 또한 포함한다. 도 5a는 경사 하강 위치(36: down-ramp position)에 안착되는 제1 텐셔너 구성요소(5)를 도시한다. 감김 상태 도중에(즉, 텐셔너 암이 벨트로부터 멀어지게 이동하고 있을 때), 텐셔너 암의 회전은 하나의 구성요소가 다른 하나의 상승 경사부(32) 위로 이동하도록, 텐셔너 구성요소들(4, 5)을 서로에 대해 이동시킬 수 있는 비틀림 힘을 제공한다. 경사부 위로의 구성요소의 이동은, 암(1)이 벨트로부터 멀어지게 이동하는 것에 저항할 수 있도록, 암(1)에 마찰 댐핑을 작용시키기 위해 텐셔너(10)의 구성요소를 암(1)에 대항하여 이동시키는 수직력(normal force)을 창출한다. 도 5b는 비틀림 힘(FT)에 대응하여 회전 이동한 제1 텐셔너 구성요소(5) 및 경사 부싱(3)을 도시하며, 여기서 비틀림 힘(FT)은 경사 상승 위치(38)로의 텐셔너 암(1)의 회전에 의해 댐퍼 부싱(18)으로부터 작용되는 마찰 토크와 동일하다. 선택적으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 텐셔너 구성요소(5)는, 경사 부싱(3)이 단부 캡(4)의 경사 형상부들(6)에 대항하여 안착된 상태로 남아있는 가운데, 경사 상승 위치(39)로의 텐셔너 암의 회전에 의해 작용되는 비틀림 힘(FT)에 대응하여 회전 이동할 것이다. 이어서, 일단 스프링 토크가 상승 경사부(32) 아래의 제1 구성요소를 이동시키기는 것을 허용하기에 충분할 정도로 비틀림 힘(FT)이 흩어지면, 경사 상승 위치들(38, 39) 중 어느 하나로부터, 제1 텐셔너 구성요소(5)가 경사 하강 위치로 복귀할 것이다.

제1 텐셔너 구성요소(5)가 경사 상승 위치들(38, 39) 중 어느 하나에 있을 때, 선회축에 대한 제1 텐셔너 구성요소(5)의 병진 이동이 있으며, 이는 제1 텐셔너 구성요소(5) 자체 또는 텐셔너 암(1)에 대항하여 제1 텐셔너 구성요소(5)에 결합되는 댐퍼 부싱(18)을 누름에 의한, 마찰 댐핑을 위해 텐셔너 암(1)에 대항하여 작용되는 수직력을 증가시킬 것이다. 감김 상태가 흩어질 때 암(1) 상의 토크가 감소하게 되고, 암(1)은 더 이상 벨트로부터 멀어지게 이동하지 않는다. 비틀림 스프링(2)은 이제, 반대로 그의 정상 작동 상태를 향해 복귀하도록 그리고 암을 벨트로 이동시키도록, 힘을 암에 작용시킬 수 있다. 암이 그의 정상 상태를 향해 이동함에 따라, 비틀림 스프링(2) 상의 토크가 제1 텐셔너 구성요소(5) 상의 토크를 감소시키도록 감소하게 되어, 제1 텐셔너 구성요소(5)가, 비틀림 스프링을 그의 사전 감김 상태로 회복시키기 위해, 도 5a에 도시된 바와 같은, 상승 경사부(32) 아래의 경사 하강 위치(36)로 복귀할 것이다. 제 1 텐셔너 구성요소(5)가 상승 경사부 아래로 이동할 때 수직력이 감소하게 되고, 궁극적으로 암(1) 상의 마찰력이 감소하게 되고 요구되는 비대칭적 댐핑이 달성된다.

정상 작동 도중에 벨트에 대항하여 텐셔너 암(1)에 의해 제공되는 장력의 크기는 주로, 사전-하중(pre-loading)의 양, 스프링 상수(spring constant) 및 당업자들에게 알려진 비틀림 스프링의 다른 잘 제어된 특성들에 의해 영향을 받는, 비틀림 스프링(2)에 의해 제어된다. 비틀림 스프링(2)의 스프링 상수는, 정상 상태 도중 및 감김 상태 도중 모두에서 제1 텐셔너 구성요소(5)에 의해 경험하게 되는, 회전력을 창출하도록 제어된다. 도 1에 도시한 바와 같은, 텐셔너(10)에 평면와이어 스프링(2)을 사용하는 것은, 평면와이어 스프링이 둥근 와이어 스프링보다 적은 정도의 진동을 갖고 회전 각도당 낮은 토크를 갖기 때문에 유리하다. 평면와이어 스프링은 또한 둥근 와이어 스프링보다 적은 공명 문제를 가지며, 스프링의 코일들 사이에 스프링 테이프를 사용하는 것은 소음을 더욱 감소시킬 수 있다.

부가적으로, 평면와이어 스프링은, 도 2의, (최소로 단부 캡(4), 제1 텐셔너 구성요소(5), 비틀림 스프링(2) 및 댐퍼 부싱(18)을 포함하고, 임의로 경사 부싱(3) 및 선회 부싱(15)을 포함하는) 클러치 어셈블리(25)에 대한 텐셔너(10)의 축방향 높이(H)를 감소시키고, 이는 다양한 모터 구조에 텐셔너를 설치하는데 유리할 수 있다. 평면와이어 스프링이 감소된 축방향 높이(H)를 제공하는 가운데, 클러치 어셈블리의 폭(W)은 증가하게 될 것이며, 이는 실제로 암에 대항하여 마찰 댐핑을 작용시키는 댐퍼 부싱이, 마찰력을 생성하기 위한 암에 대항하는 감소된 압력을 허용하여, 암과 댐퍼 부싱에 적은 손상 및 암과 댐퍼 부싱의 감소된 잠김(locking) 가능성을 초래하는, 더 큰 표면적을 구비하도록 하는 이점을 제공한다.

텐셔너(10)의 작동 및 비대칭적 댐핑의 비율 또는 프로파일은, 당업자에게 알려진 기술을 사용하여 텐셔너의 몇 가지 특성을 제어함에 의해 조정될 수 있다. 경사 부싱(3)의 상·하부 경사면(7, 8), 텐셔너 구성요소(5)의 경사 형상부들(9), 및/또는 단부 캡(4)의 경사 형상부들(6)은, 특정 수직력의 적용으로 인해 발생되는 마찰력의 양을 변화시키도록 조정될 수 있을 것이다. 이러한 구성요소들은, 윤곽, 크기, 수, 구조 및, 경사 형상부들을 구비하는 구성요소들 중 적어도 하나의 위에서의 그들의 상대적인 마찰 등과 같은, 경사 형상부들의 특성들을 변경함에 의해 조정될 수 있을 것이다. 경사 형상부들은, 기기의 작동을 수정하기 위해 그리고 제1 텐셔너 구성요소(5)의 회전 이동을 텐셔너 암(1) 속으로의 댐퍼 부싱(18)의 축방향 이동으로 전환하기 위해, 다양한 상이한 윤곽 및 형상을 구비할 수 있다. 부가적으로, 경사 부싱(3)과 제1 텐셔너 구성요소(5) 및 단부 캡(4) 사이의 인터페이스의 마찰 특성들이 조정될 수 있다. 특정한 표면 처리 및 마감, 구조, 및 심지어 재료 선택을 포함하는, 표면의 마찰 특성들을 조정하기 위한 다수의 상이한 방법이 있다.

경사 형상부들은 경사 형상부 인터페이스 마찰을 최소화하기 위해 코팅되거나 다른 방법으로 처리될 수 있을 것이다. 이 목표를 달성하는 특정한 방법들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 황동, 알루미늄, 오일이 스며든 청동, 질화 규소, 테플론®(폴리테트라플루오르에칠렌-PTFE), 초고분자량 폴리에칠렌(UHMWP), 또는 고밀도 폴리에칠렌을 포함하는, 금속, 세라믹, 및/또는 플라스틱 재료를 포함하는 다수의 상이한 재료들로 표면을 코팅하는 것을 포함할 수 있다. 이 재료들은 하나의 유닛으로 전체 경사 형상을 형성하거나, 특정한 하중 지지 및 마찰 특성들을 달성하기 위해 기초 재료 또는 구조 재료에 적용될 수도 있을 것이다.

도 6, 도 7a 및 도 7b는, 참조부호 100으로 지시되는, 도 1에 도시된 아이들러 풀리(22)를 지지하도록 적응하게 될 수 있는 비대칭적 댐핑을 갖는, 다른 실시예의 텐셔너를 묘사한다. 텐셔너(100)는, 컵(104)과 암 아버(106)를 형성하고 선회축(111)에 대해 선회가능한 텐셔너 암(102), 암(102)에 스프링 케이스(140)를 연결하기 위한 스프링 케이스 아버(141)를 구비하는 상기 스프링 케이스(140) 및, 스프링 케이스가 주 스프링을 수용하도록 암(102)과 스프링 케이스(140) 사이에 배치되는 상기 주 스프링(142)을 포함한다. 주 스프링은, 코일 스프링, 둥근 와이어 스프링, 평면와이어 스프링 또는, 벨트를 당기기 위해 암(102)에 스프링 토크를 제공하기 위한 당업자에게 알려진, 임의의 다른 유형의 스프링 등과 같은 비틀림 스프링일 것이다. 주 스프링(142)은 제1 및 제2 스프링 탱을 구비할 것이다. 제1 스프링 탱은 주 스프링(142)을 암 아버(106)에 연결하고, 제2 스프링 탱은 주 스프링(142)을 스프링 케이스(140)에 연결할 것이다. 이러한 연결들은, 댐퍼 스프링(114)에 관해 도 7a 및 도 7b에 도시된 연결과 유사하거나, 당업자에게 알려진 임의의 다른 연결일 것이다. 텐셔너(100)는 또한, 암 아버(106)와 스프링 케이스 아버(141) 사이에 조립되는 선회 부싱(144) 및, 서로 간의 마찰을 감소시키고 스프링 케이스에 관한 암의 회전을 용이하게 하기 위해 스프링 케이스(140)의 외측 가장자리가 암(102)과 접촉하는 곳에 배치되는, 스프링 부싱(146)을 포함한다.

텐셔너(100)는 또한, 컵(104)에 수용될 수 있는 경사-경사 어셈블리(101)를 포함한다. 암(102)의 컵(104)은, 경사-경사 어셈블리(101)의 적어도 일부를 수용하기에 충분하도록 암 속으로 우묵하게 들어갈 것이고, 경사-경사 어셈블리(101)가 컵(104) 내부에서 텐셔너 액슬(108)에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 형상과 크기를 갖게 된다. 경사-경사 어셈블리(101)는 댐퍼 부싱(110), 경사 허브(112), 댐퍼 스프링(114), 경사 부싱(116) 및 단부 캡(118)을 포함한다.

댐퍼 부싱(110)은, 댐퍼 부싱(110)을 경사 허브(112)에 맞물리도록 하기 위한 도 7a에 도시된 하나 이상의 탭(128)을 포함하는, 적어도 부분적으로 평평한 바닥을 구비하는 실질적으로 외향으로 퍼진 원뿔 형상일 것이다. 경사 허브(112)는 마찬가지로, 경사 허브(112)가 댐퍼 부싱(110)의 원뿔 형상부 내부에 조립되는 것을 가능하게 하는, 실질적으로 외향으로 퍼진 원뿔 형상의 측면 또는 실질적으로 원통형의 측면을 구비할 것이다. 경사 허브(112)는, 허브 경사 형상부들(113), 제1 탱 수용부(124) 및, 댐퍼 부싱(110)의 하나 이상의 탭(128)을 수용하도록 일정 간격으로 띄워지는, 하나 이상의 노치(130)를 포함한다. 허브 경사 형상부들(113)은 이상에서 상세히 설명한 것과 유사하다. 당업자는, 탭과 노치 맞춤 이외에 댐퍼 부싱(110)을 경사 허브(112)에 맞물리게 하는 수많은 방식이 알려져 있다는 것을 인식할 것이다. 댐퍼 부싱(110)의 외부는 텐셔너 암(102)의 컵(104) 내측과 마찰 인터페이스를 형성할 것이다. 댐퍼 부싱(110)과 컵(104)은, 도시된 바와 같은 컵 및 원뿔 형상, 또는 선택적으로 더욱 원통형의 형상, 볼 및 소켓 형상, 또는 그 밖의 유사한 것을 포함하는 많은 수의 상이한 형태를 채택할 수 있다. 댐퍼 부싱(110)과 컵(104) 사이의 마찰 인터페이스는, 암의 회전이 경사 허브(112)를 선회축(111)에 대해 동일한 방향으로 회전시키도록, 댐퍼 부싱(110)으로의 연결을 통한 경사 허브(112)의 운동을 텐셔너 암(102)의 회전에 회전가능하게 연결한다.

경사 허브(112)는, 댐퍼 스프링(114)을 그 내부에 수용하도록, 그리하여 댐퍼 스프링 케이스와 같은 역할을 하도록, 적응하게 될 것이다. 댐퍼 스프링(114)은, 코일 스프링, 둥근 와이어 스프링, 평면와이어 스프링, 또는 당업자에게 알려진 임의의 다른 유형의 비틀림 스프링 등과 같은, 비틀림 스프링일 것이다. 댐퍼 스프링(114)은 제1 탱(120) 및 제2 탱(122)을 구비할 것이다. 제1 탱(120)은 경사 허브(112)의 제1 탱 수용부(124)에 수용될 것이다. 제2 탱(122)은 단부 캡(118)에 위치하게 되는 제2 탱 수용부(126)에 수용될 것이다. 단부 캡(118)은 또한, 허브 경사 형상부들(113)과의 맞물림을 위한 단부 캡 경사 형상부들(119)을 포함할 것이다. 단부 캡 경사 형상부들(119)은 이상에서 상세히 설명된 것과 유사할 것이다.

경사-경사 어셈블리(101)는 경사 부싱(116)을 포함할 것이다. 경사 부싱(116)은 허브 경사면(132)을 구비하는 허브 측면과 캡 경사면(134)을 구비하는 캡 측면을 구비할 것이다. 경사 부싱(116)은, 경사 허브(112)와 단부 캡(118) 사이에 배치될 것이며, 이들과 직접적인 접촉상태에 놓일 것이다. 경사 부싱(116)이 그렇게 배치될 때, 허브 경사면(132)은 허브 경사 형상부들(113)과 맞물리고, 캡 경사면(134)은 캡 경사 형상부들(119)과 맞물린다. 경사 부싱(116)은 선회축(111)에 대한 회전 및 선회축 위아래로의 병진 모두 가능할 것이다.

단부 캡(118)은, 실질적으로 선회축(111)에 대해 또는 선회축을 따라 회전하거나 병진하지 않도록, 텐셔너 액슬(108)에 실질적으로 고정될 것이다. 단부 캡(118)은, 리벳팅, 용접, 볼트결합, 부착 또는, 이상에서 설명된 바와 같은 당업자에게 알려진 다른 고정 기술 등에 의해, 스프링 케이스 아버(141)에 고정될 것이다.

정상적인 당김 도중에, 벨트가 텐셔너 암(102)에 부착되는 풀리에 대항하여 가압될 때, 암은 선회축(111)에 대해 회전할 것이고 그에 따라 주 비틀림 스프링(142)을 감을 것이다. 감김 중의 비틀림 스프링(142)은, 벨트에 대항하여 암과 풀리를 이동시키거나, 유지하거나, 가압하기 위해, 스프링 토크를 암에 대항하여 작용시킬 것이다. 암(102)이 주 비틀림 스프링(142)을 감도록 선회축(111)에 대해 회전할 때, 암(102)과 댐퍼 부싱(110) 사이의 마찰 접촉은 댐퍼 부싱과 거기에 연결되는 경사 허브(112)가 회전하도록 야기하여, 댐퍼 스프링(114)을 풀어준다. 감긴 댐퍼 스프링(114)은, 주 스프링(142)과 같이 반대 방향으로 경사 허브(112)를 가압하는 댐퍼 부싱(110) 및 경사 허브(112)에 대항하는 스프링 토크를 제공하여, 그에 의해 벨트에 대항하는 한 방향으로의 댐핑 또는 암 저항을 증가시킨다.

벨트 당김 도중에 텐셔너 암의 무회전이 일어났을 때, 경사 허브(112), 경사 부싱(116) 및 단부 캡(118) 각각의 경사 형상부들은 서로에 대해 경사 하강 위치에 안착되어, 경사 허브(112)와 단부 캡(118) 사이의 거리가 최소화되고, 마찬가지로 댐퍼 부싱(110)과 텐셔너 암(102) 사이의 마찰 댐핑이, 댐퍼 부싱(110)이 큰 힘으로 텐셔너 암(102)을 밀고 있지 않기 때문에(즉, 암에 작용되는 수직력이 감소하게 됨에 따라), 최소화되도록 한다.

텐셔너 암(102)이 벨트로부터 멀어지게 밀리게 될 때(감김), 텐셔너 암(102)의 운동은 댐퍼 부싱(110) 및 경사 허브(112)를 회전시키고 댐퍼 스프링(114)을 풀어준다. 경사 허브(112)의 회전은, 경사 허브의 경사 형상부들(113)이 경사 부싱(116)의 허브 경사면(132) 위로 이동하도록, 또는 경사 부싱(116)과 함께 단부 캡(118)의 경사 형상부들(119) 위로 이동하도록 하는 원인이 된다. 이는 경사 상승 위치로 불릴 수 있을 것이다. 경사부 위로의 경사 허브(112)의 운동은, 경사 허브(112)와 댐퍼 부싱(110)을 선회축과의 관계에서 병진 이동하도록 하고, 경사 허브(112)와 단부 캡(118) 사이의 거리를 최대화한다. 경사 허브(112)의 병진운동은 마찰 댐핑을 위해 (즉, 수직력을 증가시키도록) 댐퍼 부싱(110)을 텐셔너 암(102)에 대항하여 밀어붙인다. 경사부 위로의 경사 허브(112)의 운동은 부분적으로, 감김 상태의 엄격성, 경사 형상부들(113, 119)과 허브 경사면(132) 및 캡 경사면(134)의 상대적 배치, 및 비틀림 스프링(114)의 특성들에 의해 영향을 받게 된다.

이러한 구성요소들의 특성들, 즉, 상기한 바와 같은 기술을 사용하는, 다양한 구성요소들 간의 마찰 인터페이스, 경사 형상부들(113, 119) 및 경사 부싱(116)의 허브 경사면(132)과 캡 경사면(134)의 윤곽들과 특성들은, 직면하게 되는 감김 상태에 관하여 요구되는 비대칭적 댐핑 프로파일을 달성하기 위해 사전에 선택될 것이다.

감김 상태가 토크를 소모한 이후에, 댐퍼 스프링(114)은 스프링 토크를 댐퍼 부싱(110)과 경사 허브(112)에 제공하여, 단부 캡(118)에 대하여 경사 허브(112)를 경사 하강 위치로 복귀시킨다. 경사 허브(112)가 경사부 아래로 이동할 때, 경사 허브(112)와 단부 캡(118) 사이의 거리가 다시 최소화되거나 감소하게 된다. 이 운동은 댐퍼 부싱(110)을 텐셔너 암(102)에 대항하여 가압하는 힘을 감소시키고, 마찰 댐핑을 감소시키기 위해 그들 사이의 마찰 인터페이스에 작용되는 수직력을 감소시킨다. 본 제2 실시예는 도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 경사 부싱과 평면와이어 스프링을 사용하는 것과 관련하여 제1 실시예와 같은 동일한 이점을 구비할 것이다.

도면에 도시되고 이상에 설명된 본 발명의 실시예들은, 첨부된 특허청구범위의 범위 이내에서 만들어질 수 있는 수많은 실시예들 중 좋은 예가 되는 것이다. 텐셔너 어셈블리의 수많은 다양한 형태가 개시된 접근법의 이점을 취하여 창출될 수 있을 것이라고 예상된다. 짧게 말하면, 여기에 나타나는 특허의 범위는 단지 첨부된 특허청구범위의 범위에 의해서만 제한될 것이라는 것이 출원인의 의도이다.

Claims (19)

1. 텐셔너에 있어서:
   선회축을 형성하는 텐셔너 액슬;
   상기 선회축에 대해 선회하는 것을 허용하도록, 상기 텐셔너 액슬 상에 장착되는 암;
   적어도 하나의 제1 경사 형상부들을 구비하고, 함께 회전하기 위해 상기 암에 맞물리게 되고, 상기 선회축을 따라 병진가능한, 제1 텐셔너 구성요소;
   적어도 하나의 제2 경사 형상부들을 구비하고, 상기 텐셔너 액슬에 결합되는, 제2 텐셔너 구성요소; 및
   상부 경사면과 하부 경사면을 구비하고, 상기 상부 경사면이 상기 제1 경사 형상부들 내부에 안착되고 상기 하부 경사면이 상기 제2 경사 형상부들 내에 안착되도록, 상기 제1 텐셔너 구성요소와 상기 제2 텐셔너 구성요소 사이에 배치되는 경사 부싱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 경사 부싱은, 상기 선회축을 따라 병진가능하고, 상기 선회축에 대해 회전가능한 것을 특징으로 하는 텐셔너.
3. 제 1항에 있어서,
   내측 탱과 외측 탱을 구비하는 비틀림 스프링을 더 포함하며, 상기 외측 탱은 상기 제1 텐셔너 구성요소에 결합되고, 상기 내측 탱은 상기 암에 결합되는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 비틀림 스프링은 평면와이어 스프링인 것을 특징으로 하는 텐셔너.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 암이 제1 방향으로 선회할 때, 상기 제1 텐셔너 구성요소는 상기 제2 텐셔너 구성요소에 대해 상기 암과 함께 회전되어, 상기 제1 경사 형상부들이 상기 경사 부싱의 상부 경사면 또는 상기 제2 텐셔너 구성요소의 상기 제2 경사 형상부들을 따라 슬라이딩되도록, 가압시키고,
   이에 의해 상기 제1 텐셔너 구성요소를 상기 암을 향하여 병진시켜 상기 암의 운동을 댐핑하는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 선회축에 대해 선회하는 상기 암에 응답하여 마찰 댐핑작용을 원하는 대로 변화시키기 위해, 상기 제1 경사 형상부들과 상기 제2 경사 형상부들 및 상기 상부 경사면들과 상기 하부 경사면들은 사전에 결정된 형상들을 구비하는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 경사 형상부들과 상기 제2 경사 형상부들 및 상기 상부 경사면들과 상기 하부 경사면들은, 상기 선회축 둘레의 원주방향 배열인 다수의 상승 경사부 및 하강 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 텐셔너 구성요소는 상기 암과 상기 제2 텐셔너 구성요소 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제2 텐셔너 구성요소는 상기 텐셔너의 단부 캡인 것을 특징으로 하는 텐셔너.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 텐셔너 구성요소에 결합되는 댐퍼 부싱을 더 포함하고, 상기 댐퍼 부싱은 상기 암과 마찰 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
11. 제 1항에 있어서,
    제1 탱과 제2 탱을 갖는 스프링을 더 포함하고,
    상기 제1 탱은 상기 제1 텐셔너 구성요소에 결합되고, 상기 제2 탱은 상기 암에 결합되는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
12. 텐셔너에 있어서:
    선회축을 형성하는 텐셔너 액슬;
    상기 선회축에 대해 선회하는 것을 허용하도록 상기 텐셔너 액슬 상에 장착되는 암; 및
    적어도 부분적으로 상기 텐셔너 액슬에 장착되고 상기 암에 결합되는 클러치 어셈블리;를 포함하며,
    상기 클러치 어셈블리는,
    제1 경사 형상부들을 구비하고, 함께 회전하기 위해 상기 암에 맞물리게 되고, 상기 선회축을 따라 병진가능한, 제1 텐셔너 구성요소;
    제2 경사 형상부들을 구비하고, 상기 텐셔너 액슬에 결합되는, 제2 텐셔너 구성요소;
    제1 단부와 제2 단부를 구비하고, 상기 제1 단부는 상기 제1 텐셔너 구성요소에 결합되는, 평면와이어 스프링;
    상기 제1 텐셔너 구성요소에 결합되며, 상기 암과 마찰 접촉하도록 배치되는 댐퍼 부싱; 및
    상부 경사면과 하부 경사면을 구비하는 경사 부싱을 포함하며,
    상기 경사 부싱은, 상기 상부 경사면이 상기 제1 경사 형상부들 내에 안착되고 상기 하부 경사면이 상기 제2 경사 형상부들 내에 안착되도록, 상기 제1 텐셔너 구성요소와 상기 제2 텐셔너 구성요소 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
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14. 제 12항에 있어서,
    상기 평면와이어 스프링은 상기 제2 단부는 상기 암에 결합되고,
    상기 제1 텐셔너 구성요소는 상기 제2 텐셔너 구성요소에 대해 제1 방향으로 상기 암과 함께 상기 선회축에 대하여 선회하여, 상기 제1 텐셔너 구성요소의 상기 제1 경사 형상부들이 상기 제2 텐셔너 구성요소의 상기 제2 경사 형상부들을 따라 슬라이딩되도록, 가압시키고,
    이에 의해 상기 제1 텐셔너 구성요소를 상기 암을 향하여 병진시키는 것을 특징으로 하는 텐셔너.
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