KR102211909B1 - 체인 구동 텐셔너 스프링력 제어 메커니즘 - Google Patents

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Abstract

체인 제어를 희생하지 않고 체인 장력을 가능한 한 작게 유지하기 위해서 평균(mean) 텐셔너 힘을 조정하는 텐셔너가, 체인이 마모되고 작은 동적 부하를 받을 때, 구동 효율을 상당히 개선한다.

Description

체인 구동 텐셔너 스프링력 제어 메커니즘{CHAIN DRIVE TENSIONER SPRING FORCE CONTROL MECHANISM}
발명은 텐셔너 분야에 관한 것이다. 보다 특히, 발명은 체인 구동 텐셔너 스프링력 제어 메커니즘에 관한 것이다.
일반적으로, 내연 기관의 밸브 구동을 위한 타이밍 체인에서, 캠샤프트-캠샤프트 구동을 위한 이용에서의 캠샤프트 체인, 및 밸런서(balancer) 체인이 텐셔너를 구비하고, 그러한 텐셔너는 체인의 느슨한 측부(slack side)에서 이용되어 체인 내의 느슨함을 제거하고 체인으로 장력을 인가한다.
동작 중에, 텐셔너의 피스톤이 체인에 대해서 압박하여 체인 내의 장력을 유지한다. 체인 전장(span)의 공진으로 인해서 동작 중에 체인 내의 장력이 증가할 때, 체인으로부터의 큰 부하(load)가 텐셔너의 피스톤 상으로 작용하여 피스톤이 텐셔너의 하우징 내로 후퇴(retract)되게 한다.
체인 구동 텐셔너 스프링력이 대부분의 동작 조건 동안 종종 너무 커서, 스프링력이 텐셔너 시스템의 최악의 경우의 동작 조건을 충분히 관리할 수 있다. 체인의 수명 중에 체인 내에서 발생되는 마모 및 연신의 양을 고려하여 동작 조건에 따라서 텐셔너 스프링력이 변화될 수 있다면, 텐셔너의 유효성 그리고 전체 시스템 거동 및 효율이 개선될 수 있을 것이다.
체인 제어를 희생하지 않고 체인 장력을 가능한 한 작게 유지하기 위해서 평균(mean) 텐셔너 힘을 조정하는 텐셔너가, 체인이 마모되고 작은 동적 부하를 받을 때, 구동 효율을 상당히 개선한다.
도 1a는 새로운 체인을 장력화하는 수동형(passive) 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 1b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 1c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 2는 새로운 체인을 장력화하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 3은 새로운 체인을 장력화하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 4는 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 유지하기 위해서 가동형 슬리브의 외부 외주방향 플랜지와 하우징의 보어 플랜지 사이에 형성된 챔버를 이용하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 5는 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 유지하기 위해서 하우징의 보어 플랜지와 가동형 슬리브의 외부 외주 상의 절개부 사이에 형성된 챔버를 이용하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 6은 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 유지하기 위해서 가동형 슬리브의 외부 외주방향 플랜지와 하우징의 보어 사이에 형성된 챔버를 이용하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 7은 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 유지하기 위해서 스풀 밸브에 의해서 공급되는 하우징의 보어 플랜지와 가동형 슬리브의 외부 외주방향 플랜지 사이에 형성된 챔버를 이용하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 8은 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 유지하기 위해서 스풀 밸브 및 축적기(accumulator)에 의해서 공급되는 하우징의 보어와 가동형 슬리브의 외부 외주방향 플랜지 사이에 형성된 챔버를 이용하는 수동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 9는 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대해서 가동형 슬리브를 이동 및 유지하기 위해서 피드백 제어를 이용하는 능동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 10은 새로운 체인을 장력화하기 위해서, 피스톤에 대해서 가동형 슬리브를 이동시키기 위해서 피드백 제어를 이용하는 능동형 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 11a은 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너 시스템의 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 11b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 11c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 12a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 12b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 12c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 13a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 13b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 13c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 14a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 14b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 14c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 15는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 16은 아암(arm)을 통해서 무한 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 17은 아암을 통해서 무한 체인을 장력화하는 텐셔너의 다른 도면을 도시한다.
도 18a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 18b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 18c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 19a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 19b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 19c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 20a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 20b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 20c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 21a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 21b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 21c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 22a는 새로운 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 22b는 큰 부하가 없는 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다. 도 22c는 큰 부하의 상태에서 마모된 체인을 장력화하는 텐셔너의 개략도를 도시한다.
도 1a 내지 도 8, 도 11 내지 도 15, 및 도 18a 내지 도 22c는, 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 유지하기 위해서 수동형 제어를 이용하는 텐셔너 시스템을 도시한다. 수동형 제어는, 텐셔너의 피스톤에 대한 가동형 슬리브의 위치를 조절하기 위해서 피드백이 이용되지 않는 시스템으로서 규정된다. 대조적으로, 도 9 및 도 10은, 슬리브의 위치를 조절하기 위해서 엔진의 구성요소 및/또는 가동형 슬리브 자체의 실시간 피드백이 이용되는 능동형 제어 시스템이다.
텐셔너 시스템은 내연기관에서 이용되는 폐쇄 루프 체인 구동 시스템을 위한 텐셔너(이하에서 더 구체적으로 설명된다)를 포함한다. 그러한 텐셔너는 구동샤프트와 적어도 하나의 캠샤프트 사이의 폐쇄 루프 동력 전달 시스템 상에서 또는 구동샤프트와 밸런스 샤프트 사이의 밸런스 샤프트 시스템 상에서 이용될 수 있을 것이다. 텐셔너 시스템이 또한 오일 펌프를 포함할 수 있을 것이고 연료 펌프 구동부와 함께 이용될 수 있을 것이다. 부가적으로, 텐셔너 시스템이 또한 벨트 구동부와 함께 이용될 수 있을 것이다. 텐셔너의 피스톤 또는 외부의 피스톤이 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 아암(352)을 통해서 체인(350) 또는 벨트를 장력화할 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 1a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 1b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 1c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(18)가 수용된다. 가동형 슬리브(18)는 중공형이고, 하우징(2)의 보어(2a), 중공형의 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17) 또는 중공형 내측부, 및 피스톤(3)의 내측부(3a)와 함께 압력(P1)을 가지는 압력 챔버(16)를 형성한다.
슬리브 스프링(5)이 보어(2a) 내에 존재하고 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17) 내에 수용되며, 슬리브 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 하단 표면(24)과 접촉하고, 슬리브 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(18)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
가동형 슬리브(18)가 외부 외주방향 플랜지(20)를 구비하고, 그러한 플랜지는, 제2 직경 부분(D2)의 직경과 대략적으로 동일해지도록 그러나 플랜지(20)가 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2) 내에서 활주할 수 있게 허용하도록 그리고 외부 외주방향 플랜지(20)의 하단 표면(27)과 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2) 사이에 유체 챔버(14)를 형성하도록, 가동형 슬리브(18)의 직경을 증가시킨다. 유체 챔버(14)가 체크 밸브(10)를 포함하는 공급 라인(12)을 통해서 오일 압력 공급부(7)와 유체 연통한다. 공급부(7)가 유체를 유체 챔버(14)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(10)는 유체 챔버(14) 내의 임의 유체가 공급부(7) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 유체 압력이 외부 외주방향 플랜지(20)의 상단 표면(29)과 보어(2a) 사이의 지역으로 공급되지 않는다는 것을 주목하여야 한다.
외부 외주방향 플랜지(20) 전방의 가동형 슬리브(18)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내측부(3a)와 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(25)이 내부 플랜지(22) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(14)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(14)와 유체 연통하는 공급부(7)와 다른 것일 수 있을 것이다. 또한, 분출부(vent) 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
도 1a를 참조하면, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
도 1b를 참조하면, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브(미도시)를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 유체 챔버(14)로 누출되고 가동형 슬리브(18)를 하우징(2)으로부터 외측으로 이동시킨다. 가동형 슬리브(18)가, 유압 챔버(16)로부터의 오일이 아니라, 대부분 공급부(7)로부터의 오일에 의해서 외측으로 이동된다는 것을 주목하여야 한다.
도 1c를 참조하면, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(3)의 이동이 유체 챔버(14) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(12) 내의 체크 밸브(10)가, 유체가 유체 챔버(14)를 빠져나가는 것을 방지하여, 유체 챔버(14)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 유체 챔버(14)의 가압화는, 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(14)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 체크 밸브(10)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(14)로 공급하여 유체 챔버(14)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(18)의 이동을 보상하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(18)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(18)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부(미도시)가 외부 외주방향 플랜지(20)와 가동형 슬리브(18) 사이에 그리고 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2)과 보어의 제1 직경(D1) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성(hydraulic stiffness)이 텐셔너의 압력 챔버(16) 및 유체 챔버(14)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(18)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 2는, 중공형 피스톤(3)에 의해서 수용된 가동형 슬리브(33)를 이동시키기 위해서 공급 압력을 이용하는 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너를 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
중공형의 가동형 슬리브(33)가 하우징(2)의 보어(2a) 내에 수용된다. 중공형의 가동형 슬리브(33) 내에 중공형의 고정형 슬리브(30)가 위치된다. 중공형의 고정형 슬리브(30) 내에 슬리브 스프링(5)이 수용된다. 슬리브 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)의 하단 표면(36)과 접촉하고, 슬리브 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 중공형의 고정형 슬리브(30)의 내부 플랜지(31)의 하단 표면(32) 또는, 플랜지(31)가 존재하지 않는 경우에, 보어의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(33)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 압력 챔버(16)가 고정형 슬리브(30)의 내경 부분(38), 중공형의 가동형 슬리브(33)의 중공형 내측부의 내경 부분(17), 및 피스톤(3)의 내측부(3a) 사이에 형성된다.
가동형 슬리브(33)가, 제2 직경 부분(D2)의 직경과 대략적으로 동일하나, 가동형 슬리브(33)가 보어(2a) 내에서 여전히 활주할 수 있게 허용하는 직경을 가진다. 유체 챔버(37)가 보어(2a)의 하단(2c), 고정형 슬리브(30) 및 가동형 슬리브(33)의 하단 단부 면(39) 사이에 형성된다. 유체 챔버(37)가 체크 밸브(10)를 포함하는 공급 라인(12)을 통해서 오일 압력 공급부(7)와 유체 연통한다. 공급부(7)가 유체를 유체 챔버(37)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(10)는 유체 챔버(37) 내의 임의 유체가 공급부(7) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 유체 압력이, 피스톤(3), 가동형 슬리브(33) 및 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2) 사이의 지역으로 공급되지 않는다는 것을 주목하여야 한다.
가동형 슬리브(33)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)의 상단 표면(35)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(25)이 내부 플랜지(34) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)의 상단 표면(35)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(37)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(37)와 유체 연통하는 공급부(7)와 상이할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브(미도시)를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(33), 고정형 슬리브(30), 및 하우징의 보어(2a) 사이의 유체 챔버(37) 내로 누출되고, 도 1b와 유사하게, 가동형 슬리브(33)를 하우징(2)으로부터 외측으로 이동시킨다. 가동형 슬리브가, 유압 챔버(16)로부터의 오일이 아니라, 대부분 공급부(7)로부터의 오일에 의해서 외측으로 이동된다는 것을 주목하여야 한다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(3)의 이동이 유체 챔버(37) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(12) 내의 체크 밸브(10)가, 유체가 유체 챔버(37)를 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(37)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 유체 챔버(37)의 가압화는, 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링을 통해서 피스톤(3) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(37)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 체크 밸브(10)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(37)로 공급하여 유체 챔버(37)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(33)의 이동을 보상하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(33)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(33)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부(미도시)가 가동형 슬리브(33)와 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2) 사이에 그리고 제2 직경 부분(D2)과 보어의 제1 직경(D1) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 압력 챔버(16) 및 유체 챔버(37)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(33)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 3은, 중공형 피스톤(3)을 수용하는 가동형 슬리브(40)를 이동시키기 위해서 공급 압력을 이용하는 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너를 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(40)가 수용된다. 가동형 슬리브(40)가 상단 내경 부분(46)과 중앙 내부 플랜지(41)의 상단 표면(43)에 의해서 형성된 제1 개구부(46a), 및 하단 내경 부분(45)과 중앙 내부 플랜지(41)의 하단 표면(42)에 의해서 형성된 제2 개구부(45a)를 구비한다. 중앙 내부 플랜지(41)의 관통 홀(47)이 가동형 슬리브(40)의 제1 개구부(46a)와 제2 개구부(45a)를 연결한다. 가동형 슬리브(40)의 상단 표면(48)이 대기압에 노출된다.
중공형 피스톤(3)이, 상단 내경 부분(46) 및 중앙 내부 플랜지(41)의 상단 표면(43)에 의해서 형성된 가동형 슬리브(40)의 제1 개구부(46a) 내에 수용된다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 위치된다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(40)의 중앙 내부 플랜지(41)의 상단 표면(43)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다.
중공형의 고정형 슬리브(30)가, 하단 내경 부분(45) 및 중앙 내부 플랜지(41)의 하단 표면(42)에 의해서 형성된, 가동형 슬리브(40)의 제2개구부(45a) 내에 수용된다. 중공형의 고정형 슬리브(30) 내에 슬리브 스프링(5)이 위치된다. 슬리브 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(40)의 중앙 내부 플랜지(41)의 하단 표면(42)과 접촉하고, 슬리브 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 중공형의 고정형 슬리브(30)의 내부 플랜지(31)의 하단 표면(32)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(40)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 압력 챔버(16)가 고정형 슬리브(30)의 내부 부분(38), 또는 플랜지(31)가 존재하지 않는 경우에 보어의 하단, 가동형 슬리브(40)의 제2 개구부(45a)의 내경 부분(17), 및 피스톤(3)의 내측부(3a) 사이에 형성된다. 관통 홀(47)이 중앙 내부 플랜지(41) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(40)의 중앙 내부 플랜지(41)의 상단 표면(43)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
유체 챔버(37)가 보어(2a)의 하단, 고정형 슬리브(30) 및 가동형 슬리브(40)의 하단 단부 표면(39) 사이에 형성된다. 유체 챔버(37)가 체크 밸브(10)를 포함하는 공급 라인(12)을 통해서 오일 압력 공급부(7)와 유체 연통한다. 체크 밸브(10)는 유체 챔버(37) 내의 임의 유체가 공급부(7) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(37)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(37)와 유체 연통하는 공급부(7)와 상이할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(33)와 고정형 슬리브(30) 사이의 유체 챔버(37) 내로 누출되고 도 1b와 유사하게 가동형 슬리브(40)를 하우징(2)으로부터 외측으로 이동시킨다. 가동형 슬리브가, 유압 챔버(16)로부터의 오일이 아니라, 대부분 공급부(7)로부터의 오일에 의해서 외측으로 이동된다는 것을 주목하여야 한다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤의 이동이 유체 챔버(37) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(12) 내의 체크 밸브(10)가, 유체가 유체 챔버(37)를 빠져나가는 것을 방지하여, 유체 챔버(37)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 유체 챔버(37)의 가압화는, 가동형 슬리브(40)의 중앙 내부 플랜지(41)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다.
큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(37)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 체크 밸브(10)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(37)로 공급하여 유체 챔버(37)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(40)의 이동을 보상하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(40)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(40)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(40) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 압력 챔버(16) 및 유체 챔버(37)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(40)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 4는, 중공형 피스톤(3)에 의해서 수용된 가동형 슬리브를 이동시키기 위해서 공급 압력을 이용하는 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너를 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다. 보어 플랜지(150)는 피스톤(3)을 수용하는 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2)과 가동형 슬리브(140)의 외부 외주방향 플랜지(141)를 수용하는 보어의 다른 제2 직경 부분(D2)을 분리시킨다.
하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(140)가 수용된다. 가동형 슬리브(140)는 중공형이고, 하우징(2)의 보어(2a), 중공형의 가동형 슬리브(140)의 내경 부분(17), 및 피스톤(3)의 내측부(3a)와 함께 압력 챔버(16)를 형성한다. 슬리브 스프링(5)이 보어(2a) 내에 존재하고 가동형 슬리브(140)의 내경 부분(17) 내에 수용되며, 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(140)의 내부 플랜지(145)의 하단 표면(147)과 접촉하고, 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(140)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
가동형 슬리브(140)가, 면적(A2)을 가지는 상단 표면(142) 및 면적(A1)을 가지는 하단 표면(143)을 구비하는 외부 외주방향 플랜지(141)를 갖는다. 상단 표면(142)의 면적(A2)이 하단 표면(143)의 면적(A1) 보다 좁다. 제1 유체 챔버(58)가 외부 외주방향 플랜지(141)의 상단 표면(142)과 보어 플랜지(150)의 하단 표면(152) 사이에 형성되고, 제2 유체 챔버(57)가 외부 외주방향 플랜지(141)의 하단 표면(143)과 제2 직경 부분(D2)의 다른 벽(73) 사이에 형성된다.
제1 유체 챔버(58)가, 체크 밸브(53)를 포함하는 라인(55)을 통해서 공급부(7)로 연결되고, 제2 유체 챔버(57)가, 또한 바람직하게 체크 밸브(54)를 구비하는 라인(56)을 통해서 공급부(7)로 연결된다. 체크 밸브(53, 54)는 유체 챔버(58, 57) 내의 임의 유체가 공급부(7) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 공급부(7)가 유체를 유체 챔버(58, 57)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다.
외부 외주방향 플랜지(141) 전방의 가동형 슬리브(140)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(140)의 내부 플랜지(145)의 상단 표면(146)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(144)이 내부 플랜지(145) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(140)의 내부 플랜지(145)의 상단 표면(146)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(57, 58)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(57, 58)와 유체 연통하는 공급부(7)와 상이할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(140)와 하우징의 보어(2a) 사이에서 유체 챔버(57, 58)로 누출된다. 가동형 슬리브(140)가, 유압 챔버(16)로부터의 오일이 아니라, 대부분 공급부(7)로부터의 오일에 의해서 외측으로 이동된다는 것을 주목하여야 한다. 외부 외주방향 플랜지(141)의 하단 표면(143)이 외부 외주방향 플랜지(141)의 상단 표면(142)의 면적(A2) 보다 큰 면적(A1)을 가지기 때문에, 가동형 슬리브(140)를 반대 방향으로 이동시키기 위한 챔버(58) 보다, 챔버(57)가 도 1b와 유사하게 가동형 슬리브(140)를 하우징으로부터 외측으로 이동시키기 위해서 적은 유체 압력을 필요로 한다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(3)의 이동이 유체 챔버(57) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(56) 내의 체크 밸브(54)가, 유체가 유체 챔버(57)를 빠져나가는 것을 방지하여, 유체 챔버(57)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 또한, 외주방향 플랜지(141)의 하단 표면(143)의 면적(A1)이 외주방향 플랜지(141)의 상단 표면(142)의 면적(A2) 보다 큰 상태에서, 유체 챔버(57)의 가압화는, 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(145)가 "펌프" 업(pumped up)되도록 유도하거나 가동형 슬리브(140)를 하우징(2)으로부터 외측으로 이동시키고, 내측 방향 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3)으로 외측 힘을 가한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 유체 챔버(57)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 체크 밸브(54)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(57)로 공급하여 유체 챔버(57)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(140)의 이동을 보상하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(140)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(140)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
유체 챔버(57)가 감압될 때, 유체 챔버(58)가 가압된다는 것을 주목하여야 한다. 유체 챔버(57)를 공급부(7)로부터의 유체로 충진하는 것은 가동형 슬리브(140)를 이동시킨다. 체인에 대한 피스톤(3)의 위치를 유지하는데 필요한 이동을 넘어서는 또는 그보다 먼 가동형 슬리브(140)의 이동이 유체 챔버(58) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(55) 내의 체크 밸브(53)가, 유체가 유체 챔버(58)로부터 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(58)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 큰 부하가 슬리브로부터 일단 제거되면, 챔버(58)가 감압되고 공급부(7)가 체크 밸브(53)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(58)로 공급하여 챔버(58)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(140)의 이동을 보상하고, 슬리브에 작용하는 다른 힘과 관계없이, 피스톤(3)에 대한 슬리브(140)의 위치를 유지한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(140) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 압력 챔버(16) 및 유체 챔버(57, 58)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(140)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 5는, 피스톤에 의해서 수용된 가동형 슬리브를 이동시키기 위해서 공급 압력을 이용하는 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너를 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(163)가 수용된다. 가동형 슬리브(163)는 중공형이고, 하우징(2)의 보어(2a), 중공형의 가동형 슬리브(163)의 내경 부분(169), 및 피스톤(3)의 내측부(3a)와 함께 압력 챔버(16)를 형성한다.
슬리브 스프링(5)이 보어(2a) 내에 존재하고 가동형 슬리브(163)의 내경 부분(169) 내에 수용되며, 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(163)의 내부 플랜지(164)의 하단 표면(166)과 접촉하고, 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(163)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
가동형 슬리브(163)의 외부 외주방향 부분을 따라서 외주방향 절개부(168)가 위치된다. 가동형 슬리브(163)의 절개부(168)가 보어 플랜지(160)를 활주식으로 수용한다. 보어 플랜지(160)가 면적(A1)을 가지는 상단 표면(161) 및 면적(A2)을 가지는 하단 표면(162)을 갖는다. 보어 플랜지(160)의 상단 표면(161)의 면적(A1)이 보어 플랜지(160)의 하단 표면(162)의 면적(A2) 보다 크다.
제1 유체 챔버(58)가 보어 플랜지(160)의 상단 표면(161)과 가동형 슬리브(163)의 절개부(168) 표면 사이에 형성되고, 제2 유체 챔버(57)가 보어 플랜지(160)의 하단 표면(162)과 가동형 슬리브(163)의 절개부(168)의 다른 표면 사이에 형성된다. 제1 유체 챔버(58)가, 바람직하게 체크 밸브(53)를 포함하는 라인(55)을 통해서 공급부(7)로 연결되고, 제2 유체 챔버(57)가, 또한 바람직하게 체크 밸브(54)를 구비하는 라인(56)을 통해서 공급부(7)로 연결된다. 체크 밸브(53, 54)는 유체 챔버(58, 57) 내의 임의 유체가 공급부(7) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 공급부(7)가 유체를 유체 챔버(57, 58)로 제공하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다.
절개부(168) 전방의 가동형 슬리브(163)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내측부(3a)와 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(163)의 내부 플랜지(164)의 상단 표면(165)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(144)이 내부 플랜지(164) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(163)의 내부 플랜지(164)의 상단 표면(165)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(57, 58)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(57, 58)와 유체 연통하는 공급부(7)와 상이할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(163)와 하우징의 보어(2a) 사이에서 유체 챔버(57, 58)로 누출된다. 보어 플랜지(160)의 상단 표면(161)이 보어 플랜지(160)의 하단 표면(162)의 면적(A2) 보다 큰 면적(A1)을 가지기 때문에, 챔버(57) 보다, 챔버(58)가 도 1b와 유사하게 가동형 슬리브(163)를 하우징으로부터 외측으로 이동시키기 위해서 적은 유체 압력을 필요로 한다. 가동형 슬리브(163)가, 유압 챔버(16)로부터의 오일이 아니라, 대부분 공급부(7)로부터의 오일에 의해서 외측으로 이동된다는 것을 주목하여야 한다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(3)의 이동이 유체 챔버(58) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(55) 내의 체크 밸브(53)가, 유체가 유체 챔버(58)를 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(58)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 또한, 보어 플랜지(160)의 상단 표면(161)의 면적(A1)이 보어 플랜지(160)의 하단 표면(162)의 면적(A2) 보다 큰 상태에서, 유체 챔버(58)의 가압화는, 가동형 슬리브(163)의 내부 플랜지(164)가 "펌프" 업되도록 유도하거나 하우징(2)으로부터 외측으로 이동시키고, 내측 방향 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3)으로 외측 힘을 가한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(58)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 체크 밸브(53)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(58)로 공급하여 유체 챔버(58)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(163)의 이동을 보상하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(163)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(163)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
유체 챔버(58)가 감압될 때, 유체 챔버(57)가 가압된다는 것을 주목하여야 한다. 유체 챔버(58)를 공급부(7)로부터의 유체로 충진하는 것은 가동형 슬리브(163)를 이동시킨다. 체인에 대한 피스톤(3)의 위치를 유지하는데 필요한 이동을 넘어서는 또는 그보다 먼 가동형 슬리브(163)의 이동이 유체 챔버(57) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(56) 내의 체크 밸브(54)가, 유체가 유체 챔버(57)로부터 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(57)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 큰 부하가 슬리브로부터 일단 제거되면, 유체 챔버(57)가 감압되고 공급부(7)가 체크 밸브(54)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(57)로 공급하여 챔버(57)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(163)의 이동을 보상하고, 슬리브에 작용하는 다른 힘과 관계없이, 피스톤(3)에 대한 슬리브(163)의 위치를 유지한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(163) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 챔버(16) 및 유체 챔버(57, 58)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(163)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 6은, 피스톤에 의해서 수용된 가동형 슬리브를 이동시키기 위해서 내부 압력 면적 및 플랜지 압력을 이용하는 수동형 텐셔너 시스템을 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(80)가 수용된다. 가동형 슬리브(80)가 상단 내경 부분(89)과 중앙 내부 플랜지(82)의 상단 표면(81)에 의해서 형성된 제1 개구부(89a), 및 하단 내경 부분(96)과 중앙 내부 플랜지(82)의 하단 표면(83)에 의해서 형성된 제2 개구부(96a)를 구비한다. 중앙 내부 플랜지(82)의 관통 홀(97)이 가동형 슬리브(80)의 제1 개구부(89a)와 제2 개구부(96a)를 연결한다. 가동형 슬리브(80)의 상단 표면(98)이 엔진의 대기압에 노출된다.
중공형 피스톤(3)이, 상단 내경 부분(89) 및 중앙 내부 플랜지(82)의 상단 표면(81)에 의해서 형성된 가동형 슬리브(80)의 제1 개구부(89a) 내에 수용된다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 위치된다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(80)의 중앙 내부 플랜지(82)의 상단 표면(81)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다.
슬리브 스프링(5)이, 하단 내경 부분(96) 및 중앙 내부 플랜지(82)의 하단 표면(83)에 의해서 형성된 가동형 슬리브(80)의 제2개구부(96a) 내에 수용된다. 슬리브 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(80)의 중앙 플랜지(82)의 하단 표면(83)과 접촉하고, 슬리브 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(80)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 압력 챔버(16)가 슬리브(80)의 상단 내경 부분(89), 슬리브(80)의 하단 내경 부분(96), 하우징의 보어(2a), 및 피스톤(3)의 내측부(3a) 사이에 형성된다. 관통 홀(97)이 중앙 내부 플랜지(81) 내에 존재하고, 유입구 공급 라인(6)으로부터의 유체가 제2 개구부(96a)로부터 제1 개구부(89a) 유동하도록 허용한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(94, 95)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(94, 95)와 유체 연통하는 공급부(7)와 상이할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
가동형 슬리브(80)가, 제2 직경 부분(D2)의 폭과 대략적으로 동일하나, 플랜지(84)가 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2) 내에서 활주할 수 있도록 그리고 제1 유체 챔버(95) 및 제2 유체 챔버(94)를 형성하도록 허용하는 외부 외주방향 플랜지(84)를 갖는다. 제1 유체 챔버(95)가, 바람직하게 체크 밸브(92)를 포함하는 라인(93)을 통해서 공급부(7)로 연결되고, 제2 유체 챔버(94)가, 또한 바람직하게 체크 밸브(90)를 구비하는 라인(91)을 통해서 공급부(7)로 연결된다. 체크 밸브(92, 90)는 유체 챔버(95, 94) 내의 임의 유체가 공급부(7) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 공급부(7)가 유체를 유체 챔버(94, 95)로 제공하여, 필요에 따라서 누출을 보충한다. 외부 외주방향 플랜지(84) 아래의 가동형 슬리브(80)의 외경이 보어(2a)의 제1 직경 부분(D1)에 의해서 수용된다. 제2 직경 부분(D2)이 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(80)와 하우징의 보어(2a) 사이의 유체 챔버(94, 95)로 누출되고, 슬리브(80)의 하단 표면(99) 상의 그리고 중앙 내부 플랜지(82)의 하단 표면(83) 상의 챔버(16) 내의 유체 압력이 도 1a와 유사하게 슬리브(80)를 하우징으로부터 외측으로 이동시킨다. 가동형 슬리브가, 유압 챔버(16)로부터의 오일이 아니라, 대부분 공급부로부터의 오일에 의해서 외측으로 이동된다는 것을 주목하여야 한다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤의 이동이 유체 챔버(94) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(91) 내의 체크 밸브(90)가, 유체가 유체 챔버(94)를 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(94)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 가동형 슬리브(80) 상의 하단 표면(99) 상의 압력에 더하여, 유체 챔버(94)의 가압화는 가동형 슬리브(80)의 중앙 내부 플랜지(82)로 하여금, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(94)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 체크 밸브(10)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(94)로 공급하여 유체 챔버(94)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(80)의 이동을 보상하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(80)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(80)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
유체 챔버(94)가 감압될 때, 유체 챔버(95)가 가압된다는 것을 주목하여야 한다. 유체 챔버(94)를 공급부(7)로부터의 유체로 충진하는 것은 가동형 슬리브(80)를 이동시킨다. 체인에 대한 피스톤(3)의 위치를 유지하는데 필요한 이동을 넘어서는 또는 그보다 먼 가동형 슬리브의 이동이 유체 챔버(95) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(93) 내의 체크 밸브(92)가, 유체가 유체 챔버(95)로부터 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(95)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 부하가 슬리브(80)로부터 일단 제거되면, 챔버(95)가 감압되고 공급부(7)가 체크 밸브(92)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(95)로 공급하여 챔버(95)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(80)의 이동을 보상하고, 슬리브에 작용하는 다른 힘과 관계없이, 피스톤에 대한 슬리브(80)의 위치를 유지한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(80) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 압력 챔버(16) 및 유체 챔버(94, 95)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(80)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 7은 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너를 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다. 보어 플랜지(52)는 피스톤(3)을 수용하는 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2)과 가동형 슬리브(18)의 외부 외주방향 플랜지(20)를 수용하는 보어의 다른 제2 직경 부분(D2)을 분리시킨다.
하우징의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(18)가 수용된다. 가동형 슬리브(18)는 중공형이고, 하우징(2)의 보어(2a), 중공형의 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17), 및 피스톤(3)의 내측부와 함께 압력 챔버(16)를 형성한다. 슬리브 스프링(5)이 보어(2a) 내에 존재하고 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17) 내에 수용되며, 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 하단 표면(24)과 접촉하고, 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(18)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
가동형 슬리브(18)는 상단 표면(29) 및 하단 표면(27)을 가지는 외부 외주방향 플랜지(20)를 구비한다. 외부 외주방향 플랜지(20)가 하우징(2)의 제2 직경 부분(D2)을 제1 및 제2 유체 챔버(58, 57)로 분리한다. 제1 유체 챔버(58)가 외부 외주방향 플랜지(20)의 상단 표면(29)과 보어 플랜지(52)의 하단 표면(51) 사이에 형성되고, 제2 유체 챔버(57)가 외부 외주방향 플랜지(20)의 하단 표면(27)과 제2 직경 부분(D2)의 다른 벽(73) 사이에 형성된다.
제1 유체 챔버(58)가, 라인(101) 및 제어 밸브(108)을 통해서 공급부(7)로 연결된다. 제2 유체 챔버(57)가, 라인(100) 및 제어 밸브(108)을 통해서 공급부(7)로 연결된다. 공급부(7)가 유체를 유체 챔버(57, 58)로 제공하여, 챔버들 만으로부터의 누출을 보충한다. 바람직하게 스풀 밸브인, 제어 밸브(108)가, 보어(106) 내에 활주식으로 수용되는 적어도 2개의 원통형 랜드(land)(109a, 109b)를 구비하는 스풀(109)을 포함한다. 보어(106)가 텐셔너 하우징(2) 내에 위치될 수 있거나, 엔진 내에서 텐셔너 하우징으로부터 원격지에 위치될 수 있다. 스풀의 일 단부가, 스풀을 제1 방향으로 편향시키는 스프링(110)과 접촉한다.
외부 외주방향 플랜지(20) 전방의 가동형 슬리브(18)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(47)이 내부 플랜지(22) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 유체 챔버(57, 58)로 유체를 제공하는 공급부(7)가 유입구 공급 라인(6)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(6)으로 공급하는 공급부가 유체 챔버(57, 58)와 유체 연통하는 공급부(7)와 상이할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(18)와 하우징의 보어(2a) 사이의 유체 챔버(57, 58)로 누출되고 도 1b와 유사하게 가동형 슬리브(18)를 하우징으로부터 외측으로 이동시킨다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(3)의 이동이 유체 챔버(57) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 스풀 밸브(108) 상의 스프링(110)으로부터의 스프링력이 라인(100)에 대한 위치에서 랜드(109a)를 배치하여, 유체가 유체 챔버(57)를 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(57)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 유체 챔버(57)의 가압화는, 가동형 슬리브(40)의 중앙 내부 플랜지(22)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(57)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(7)가 스풀 밸브(108)를 통해서 유체 챔버(57)로 유체를 공급하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(40)의 이동을 보상하여, 피스톤(3)에 대한 슬리브(40)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(18)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
유체 챔버(57)가 감압될 때, 유체 챔버(58)가 가압된다는 것을 주목하여야 한다. 유체 챔버(57)를 공급부(7)로부터의 유체로 충진하는 것은 가동형 슬리브(18)를 이동시킨다. 체인에 대한 피스톤(3)의 위치를 유지하는데 필요한 이동을 넘어서는 또는 그보다 먼 가동형 슬리브(18)의 이동이 유체 챔버(58) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 스풀 밸브(108)가, 유체가 유체 챔버(58)로부터 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(58)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 부하가 슬리브로부터 일단 제거되면, 챔버(58)가 감압되고 공급부(7)가 스풀 밸브(108)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버(58)로 공급하여 챔버(58)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(18)의 이동을 보상하고, 슬리브에 작용하는 다른 힘과 관계없이, 피스톤에 대한 슬리브(18)의 위치를 유지한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(18) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 챔버(16) 및 압력 챔버(57, 58)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(40)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 8은 도 7의 대안적인 실시예를 도시한 것으로서, 여기에서 제어 밸브(108)가 축적기(114)와 유체 연통한다. 축적기(114)가 또한, 체크 밸브(125)를 통해서, 하우징(2)의 보어(2a), 중공형의 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17), 및 피스톤(3)의 내측부(3a)에 의해서 형성된 압력 챔버(16)와 유체 연통한다. 축적기(114)가 압력 챔버(16)로부터의 유체를 저장 또는 축적하여, 누출의 경우에 유체 챔버(57, 58)로 공급한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다. 보어 플랜지(52)는 피스톤(3)을 수용하는 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2)과 가동형 슬리브(18)의 외부 외주방향 플랜지(20)를 수용하는 보어의 다른 제2 직경 부분(D2)을 분리시킨다.
하우징의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(18)가 수용된다. 가동형 슬리브(18)는 중공형이고, 하우징(2)의 보어(2a), 피스톤(3)의 내측부 및 중공형의 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17)과 함께 압력 챔버(16)를 형성한다. 슬리브 스프링(5)이 보어(2a) 내에 존재하고 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17) 내에 수용되며, 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 하단 표면(24)과 접촉하고, 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(18)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
가동형 슬리브(18)는 상단 표면(29) 및 하단 표면(27)을 가지는 외부 외주방향 플랜지(20)를 구비한다. 외부 외주방향 플랜지(20)가 하우징(2)의 제2 직경 부분(D2)을 제1 및 제2 유체 챔버(58, 57)로 분리한다. 제1 유체 챔버(58)가 외부 외주방향 플랜지(20)의 상단 표면(29)과 보어 플랜지(52)의 하단 표면(51) 사이에 형성되고, 제2 유체 챔버(57)가 외부 외주방향 플랜지(20)의 하단 표면(27)과 제2 직경 부분(D2)의 다른 벽(73) 사이에 형성된다.
제1 유체 챔버(58)가, 라인(101), 제어 밸브(108) 및 라인(112)을 통해서 축적기(114)로 연결된다. 제2 유체 챔버(57)가, 라인(100), 제어 밸브(108) 및 라인(112)을 통해서 축적기(114)로 연결된다. 축적기(114)는, 단지 누출로 인한 보충 목적을 위해서 챔버(57, 58)로 유체를 공급한다. 바람직하게 스풀 밸브인, 제어 밸브(108)가, 보어(106) 내에 활주식으로 수용되는 적어도 2개의 원통형 랜드(109a, 109b)를 구비하는 스풀(109)을 포함한다. 보어(106)가 텐셔너 하우징(2) 내에 위치될 수 있거나, 엔진 내에서 텐셔너 하우징으로부터 원격지에 위치될 수 있다. 스풀의 일 단부가, 스풀 밸브를 제1 방향으로 편향시키는 스프링(110)과 접촉한다.
외부 외주방향 플랜지(20) 전방의 가동형 슬리브(18)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(47)이 내부 플랜지(22) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 1a와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력에 더하여 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 피스톤(3)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 있어서 스프링력을 부가하기 위해서 더 많은 양의 유체가 요구됨에 따라, 유압 챔버(16)로 공급되는 유체의 일부가 가동형 슬리브(18)와 하우징의 보어(2a) 사이의 유체 챔버(57, 58)로 누출되고 도 1b와 유사하게 가동형 슬리브(18)를 하우징으로부터 외측으로 이동시킨다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 1c에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(3)을 민다. 내측 힘 및 피스톤의 이동이 유체 챔버(57) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 스풀 밸브(108) 상의 스프링(110)으로부터의 스프링력이 라인(100)에 대한 위치에서 랜드(109a)를 배치하여, 유체가 유체 챔버(57)를 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(57)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 유체 챔버(57)의 가압화는, 가동형 슬리브(40)의 중앙 내부 플랜지(22)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(4)을 통해서 피스톤(3) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되어, 챔버(57)를 본질적으로 감압시키면, 축적기(114)가 스풀 밸브(108)를 통해서 유체 챔버(57)로 유체를 공급하여 유체 챔버(57)를 충진하고 피스톤(3)에 대한 슬리브(40)의 이동을 보상한다.
가동형 슬리브(40)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
유체 챔버(57)가 감압될 때, 유체 챔버(58)가 가압된다는 것을 주목하여야 한다. 유체 챔버(57)를 공급부(7)로부터의 유체로 충진하는 것은 가동형 슬리브(40)를 이동시킨다. 체인에 대한 피스톤(3)의 위치를 유지하는데 필요한 이동을 넘어서는 또는 그보다 먼 가동형 슬리브(40)의 이동이 유체 챔버(58) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 스풀 밸브(108)가, 유체가 유체 챔버(58)로부터 빠져나가는 것을 방지하여, 챔버(57)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 부하가 피스톤(3)으로부터 일단 제거되면, 유체 챔버(58)가 감압되고 유체 챔버(57)가 가압된다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(40) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 챔버(16) 및 압력 챔버(57, 58)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(40)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 9는 능동형 텐셔너 제어 시스템을 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다. 보어 플랜지(52)는, 체크 밸브(125)를 통해서, 피스톤(3)을 수용하는 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2)과 가동형 슬리브(18)의 외부 외주방향 플랜지(20)를 수용하는 보어의 다른 제2 직경 부분(D2)을 분리시킨다.
하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(18)가 수용된다. 가동형 슬리브(18)는 중공형이고, 하우징(2)의 보어(2a), 피스톤(3)의 내측부(3a) 및 중공형의 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17)과 함께 압력 챔버(16)를 형성한다. 슬리브 스프링(5)이 보어(2a) 내에 존재하고 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17) 내에 수용되며, 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 하단 표면(24)과 접촉하고, 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(18)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
가동형 슬리브(18)는 상단 표면(29) 및 하단 표면(27)을 가지는 외부 외주방향 플랜지(20)를 구비한다. 외부 외주방향 플랜지(20)가 하우징(2)의 제2 직경 부분(D2)을 제1 및 제2 유체 챔버(58, 57)로 분리한다. 제1 유체 챔버(58)가 외부 외주방향 플랜지(20)의 상단 표면(29)과 보어 플랜지(50)의 하단 표면(51) 사이에 형성되고, 제2 유체 챔버(57)가 외부 외주방향 플랜지(20)의 하단 표면(27)과 제2 직경 부분(D2)의 다른 벽(73) 사이에 형성된다.
제1 유체 챔버(58)가, 라인(101), 제어 밸브(108) 및 라인(112)을 통해서 축적기(114)와 유체 연통된다. 제2 유체 챔버(57)가, 라인(100), 제어 밸브(108) 및 라인(112)을 통해서 축적기(114)와 유체 연통된다. 축적기(114)가 또한 바람직하게, 하우징(2)의 보어(2a) 및 중공형의 가동형 슬리브(18)의 내경 부분(17)에 의해서 형성된 압력 챔버(16)와 유체 연통한다.
바람직하게 스풀 밸브인, 제어 밸브(108)가, 축적기(114)로부터 유체 챔버(57, 58)로의 유동을 방지 또는 허용할 수 있는 보어(106) 내에 활주식으로 수용되는 적어도 2개의 원통형 랜드(109a, 109b)를 구비하는 스풀(109)을 포함한다. 보어(106)가 텐셔너 하우징(2) 내에 위치될 수 있거나, 엔진 내에서 텐셔너 하우징으로부터 원격지에 위치될 수 있다. 제어 밸브(108)의 일 단부가 액추에이터(116)와 접촉한다. 액추에이터(116)는, 액추에이터가 제어 밸브(108)의 구체적인 위치를 설정하는 위치 설정 액추에이터 또는 선형 액추에이터이다. 대안적인 실시예에서, 액추에이터(116)가 또한, 힘이 제어 밸브의 일 측부 상에 존재하는 힘 액추에이터일 수 있을 것이다. 만약 액추에이터(116)가 힘 액추에이터라면, 스프링이, 액추에이터(116)에 의해서 영향을 받는 제어 밸브의 대향 측부 상에 존재할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
액추에이터는, 설정점 알고리즘 또는 맵(124)으로부터 설정점 입력(122)을 수신하는 제어기(118)에 의해서 제어된다. 제어기(118)는 또한, 센서(미도시)를 통해서 텐셔너의 가동형 슬리브(18)의 위치 피드백(120)을 수신한다. 설정점 알고리즘 또는 맵(124)은, 비제한적으로, 캠 타이밍, 엔진 속력, 스로틀, 온도, 에이지(age), 및 텐셔너 위치와 같은 상이한 엔진 매개변수들(126)로부터 입력을 수신한다.
외부 외주방향 플랜지(20) 전방의 가동형 슬리브(18)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(3) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다. 관통 홀(47)이 내부 플랜지(22) 내에 존재하여, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤(3)의 내부 부분(3a)으로 유동하도록 허용한다.
보어(2a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16) 및 피스톤의 내부 부분(3a) 내에 형성된 챔버(9)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력과 함께 피스톤을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
센서(미도시)가 가동형 슬리브(18)의 위치 피드백(120)을 제어기(118)로 제공한다. 제어기(118)는 가동형 슬리브의 위치 피드백을, 상이한 엔진 매개변수(126)를 기초로 하는 설정점 알고리즘 또는 맵(124)으로부터의 설정점(122)에 대해서 비교한다.
만약 가동형 슬리브(18)의 위치가 설정점(122)과 같다면, 제어 밸브(108)가 이동되거나 작동되지 않고, 랜드(109a, 109b)는 축적기(114)로부터 유체 챔버(57, 58)로 유체가 유동하는 것을 방지한다. 또한, 유체 챔버(57, 58)로 유체가 부가되거나 그로부터 제거되지 않기 때문에, 피스톤(3) 및 하우징의 보어(2a)에 대한 가동형 슬리브(18)의 위치가 유지된다.
만약 가동형 슬리브(18)의 위치가 설정점(122)과 같지 않다면, 제어 밸브(108)가, 액추에이터(116)에 의해서, 축적기(114)로부터 유체 챔버(57, 58)로 유체가 유동하는 위치까지 작동되고, 그에 따라 가동형 슬리브(18)를 피스톤(3) 및 하우징의 보어(2a)에 대해서 이동시킨다. 가동형 슬리브(18)의 이동은 가동형 슬리브(18)의 내부 플랜지(22)의 상단 표면(26)과 접촉하는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)의 위치를 이동시켜, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 그리고 체인 또는 벨트(미도시)의 전장과 접촉되게 편향시킨다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)가 이동가능한 상태에서, 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
가동형 슬리브(18)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 챔버(16) 및 유체 챔버(57 및 58)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(18)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(40) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
도 10은 능동형 제어 텐셔너 시스템을 도시한다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 하우징(2)의 보어(2a) 내에 가동형 슬리브(80)가 수용된다. 가동형 슬리브(80)가 상단 내경 부분(89)과 중앙 내부 플랜지(81)의 상단 표면(82)에 의해서 형성된 제1 개구부(89a), 및 하단 내경 부분(96)과 중앙 내부 플랜지(81)의 하단 표면(83)에 의해서 형성된 제2 개구부(96a)를 구비한다. 중앙 내부 플랜지(81)의 관통 홀(97)이 가동형 슬리브(80)의 제1 개구부(89a)와 제2 개구부(96a)를 연결한다. 가동형 슬리브(80)가 또한 상단 표면(98)을 갖는다.
중공형 피스톤(3)이, 상단 내경 부분(89) 및 중앙 내부 플랜지(81)의 상단 표면(82)에 의해서 형성된 가동형 슬리브(80)의 제1 개구부(89a) 내에 수용된다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3) 내에 위치된다. 피스톤 스프링(4)이 중공형 피스톤(3)의 내부 부분(3a)과 접촉하는 제1 단부(4a) 및 가동형 슬리브(80)의 중앙 내부 플랜지(81)의 상단 표면(82)과 접촉하는 제2 단부(4b)를 구비한다.
슬리브 스프링(5)이, 하단 내부 표면(96) 및 중앙 내부 플랜지(81)의 하단 표면(83)에 의해서 형성된 가동형 슬리브(80)의 제2개구부 내에 수용된다. 슬리브 스프링(5)의 제1 단부(5a)가 가동형 슬리브(80)의 중앙 내부 플랜지(81)의 하단 표면(83)과 접촉하고, 슬리브 스프링(5)의 제2 단부(5b)가 보어(2a)의 하단과 접촉한다. 슬리브 스프링(5)은, 가동형 슬리브(80)를 피스톤(3)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 압력 챔버(16)가 가동형 슬리브(80)의 제1 및 제2 개구부(89, 96), 보어(2a) 및 피스톤(3)의 내측부(3a) 사이에 형성된다. 관통 홀(97)이 중앙 내부 플랜지(81) 내에 존재하여, 유입구 공급 라인(6)으로부터 피스톤의 내측부(3a) 및 가동형 슬리브(80)의 중앙 내부 플랜지(81)의 상단 표면(82)으로 유체가 유동할 수 있게 한다.
보어(2a)의 하단(2c)에서, 유입구 공급 라인(6)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브(미도시)가 존재하여 오일 압력을 압력 챔버(16)로 제공할 수 있을 것이다. 또한, 분출부 또는 압력 릴리프 밸브(미도시)가 중공형 피스톤(3) 내에 존재할 수 있을 것이다.
가동형 슬리브(80)가, 제2 직경 부분(D2)의 폭과 대략적으로 동일하나, 플랜지(84)가 보어(2a)의 제2 직경 부분(D2) 내에서 활주할 수 있도록 그리고 제1 유체 챔버(95) 및 제2 유체 챔버(94)를 형성하도록 허용하는 외부 외주방향 플랜지(84)를 갖는다. 제1 유체 챔버(95)가, 라인(101), 제어 밸브(108) 및 라인(112)을 통해서 축적기(114)로 연결된다. 제2 유체 챔버(94)가, 라인(100), 제어 밸브(108) 및 라인(112)을 통해서 축적기(114)로 연결된다. 축척기(114)가 또한 바람직하게, 체크 밸브(125)를 통해서, 하우징(2)의 보어(2a) 및 가동형 슬리브(80)의 제2 개구부(96)의 하단 내부 표면(96a)에 의해서 형성된 압력 챔버(16)와 유체 연통한다.
바람직하게 스풀 밸브인, 제어 밸브(108)가, 축적기(114)로부터 유체 챔버(94, 95)로의 유동을 방지 또는 허용할 수 있는 보어(106) 내에 활주식으로 수용되는 적어도 2개의 원통형 랜드(109a, 109b)를 구비하는 스풀(109)을 포함한다. 보어(106)가 텐셔너 하우징(2) 내에 위치될 수 있거나, 엔진 내에서 텐셔너 하우징으로부터 원격지에 위치될 수 있다. 제어 밸브(108)의 일 단부가 액추에이터(116)와 접촉한다. 이러한 실시예에서, 액추에이터(116)는, 액추에이터가 제어 밸브의 구체적인 위치를 설정하는 위치 설정 액추에이터 또는 선형 액추에이터이다. 대안적인 실시예에서, 액추에이터(116)가 또한, 힘이 제어 밸브의 일 측부 상에 존재하는 힘 액추에이터일 수 있을 것이다. 만약 액추에이터(116)가 힘 액추에이터라면, 스프링이, 액추에이터(116)에 의해서 영향을 받는 제어 밸브의 대향 측부 상에 존재할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
액추에이터 위치는, 설정점 알고리즘 또는 맵(124)으로부터 설정점 입력(122)을 수신하는 제어기(118)에 의해서 제어된다. 제어기(118)는 또한, 센서(미도시)를 통해서 텐셔너의 가동형 슬리브(80)의 위치 피드백(120)을 수신한다. 설정점 알고리즘 또는 맵(124)은, 비제한적으로, 캠 타이밍, 엔진 속력, 스로틀, 온도, 에이지, 및 텐셔너 위치와 같은 상이한 엔진 매개변수들(126)로부터 입력을 수신한다.
동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(6)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 유압 챔버(16)로 공급되어 유압 챔버(16)를 가압하고, 피스톤 스프링(4)으로부터의 스프링력과 함께 피스톤을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
센서(미도시)가 가동형 슬리브(80)의 위치 피드백(120)을 제어기(118)로 제공한다. 제어기(118)는 가동형 슬리브의 위치 피드백을, 상이한 엔진 매개변수(126)를 기초로 하는 설정점 알고리즘 또는 맵(124)으로부터의 설정점(122)에 대해서 비교한다.
만약 가동형 슬리브(80)의 위치가 설정점(122)과 같다면, 제어 밸브(108)가 이동되거나 작동되지 않고, 랜드(109a, 109b)는 축적기(114)로부터 유체 챔버(94, 95)로 유체가 유동하는 것을 방지한다. 또한, 유체 챔버(94, 95)로 유체가 부가되거나 그로부터 제거되지 않기 때문에, 피스톤(3) 및 하우징의 보어(2a)에 대한 가동형 슬리브(80)의 위치가 유지된다.
만약 가동형 슬리브(80)의 위치가 설정점(122)과 같지 않다면, 제어 밸브(108)가, 액추에이터에 의해서, 축적기(114)로부터 유체 챔버(94, 95)로 유체가 유동하는 위치까지 작동되고, 그에 따라 가동형 슬리브(80)를 피스톤(3) 및 하우징의 보어(2a)에 대해서 이동시킨다. 가동형 슬리브(80)의 이동은 가동형 슬리브(80)의 중앙 내부 플랜지(81)의 상단 표면(81)과 접촉하는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)의 위치를 이동시켜, 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 그리고 체인 또는 벨트(미도시)의 전장과 접촉되게 편향시킨다. 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)가 이동 가능한 상태에서, 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
가동형 슬리브(80)의 이동은 피스톤(3)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(4)의 제2 단부(4b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(3) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(3)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 챔버(16) 및 유체 챔버(94 및 95)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(3) 및 가동형 슬리브(80)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
밀봉부(미도시)가 보어(2a)와 가동형 슬리브(80) 사이에 또는 필요에 따라 텐셔너 내의 임의의 다른 장소에 존재할 수 있을 것이다.
도 11a 내지 도 11c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 11a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 11b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 11c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(202a)를 가지는 하우징(202)으로 구성된다. 중공형 슬리브(230)가 보어(202a) 내에 수용된다. 중공형 슬리브(230)가 보어(202a)의 하단(202c)에 고정되나, 보어(202a) 내에서 측방향으로 이동하도록 허용될 수 있을 것이다. 그러나, 중공형 슬리브(230)가 측방향으로 이동하지 않도록 보어(202a)의 하단(202c)에 고정될 수 있다. 슬리브 스프링(205), 내부의 피스톤(232) 및 외부의 피스톤 스프링(204)이 중공형 슬리브(230) 및 보어(202a) 내에 수용된다. 내부의 피스톤(232)이 제1 단부(232a) 및 제2 단부(232b)를 구비하는 본체를 가진다. 하단 표면(203b)을 가지는 개방 단부, 폐쇄 단부 및 내경을 가지는 중공형 내측부(203a)를 가지는 본체를 구비한 외부의 피스톤(203)이 하우징(202)의 보어(202a) 내에 또한 수용된다.
슬리브 스프링(205)이 내부의 피스톤(232)의 제2 단부(232b)와 접촉하는 제1 단부(205a) 및 보어(202a)의 하단(202c)과 접촉하는 제2 단부(205b) 또는 다른 실시예에서 도시된 바와 같은 중공형 슬리브(230)의 하단에 위치하는 플랜지를 구비한다. 슬리브 스프링(205)은, 내부의 피스톤(232)을 외부의 피스톤(203)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 외부의 피스톤 스프링(204)의 강성이 슬리브 스프링(205)의 강성 보다 큰데, 이는, 이상적으로, 외부의 피스톤 스프링(204)의 평균적(average) 길이가 체인 길이 증가에 따라서 변화되지 않기 때문이다.
내부의 피스톤 압력 챔버(211)가 중공형 슬리브(230)의 내측부(230a), 내부의 피스톤(232)의 제2 단부(232b), 보어(202a)의 하단(202c), 및 슬리브 스프링(205) 사이에 형성된다.
외부의 피스톤 압력 챔버(214)가 보어(202a), 중공형 슬리브(230)의 외부 표면(230b), 및 외부의 피스톤(203)의 하단 표면 또는 단부(203b) 사이에 형성된다. 외부의 피스톤 압력 챔버(214)가 체크 밸브(210)를 포함하는 공급 라인(212)을 통해서 오일 압력 공급부(207)와 유체 연통한다. 공급부(207)가 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(214)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(210)는 외부의 피스톤 압력 챔버(214) 내의 임의 유체가 공급부(207) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 외부의 피스톤 압력 챔버(214)가 또한 압력 릴리프 밸브(234)와 연통할 수 있을 것이다.
내부의 피스톤(232)의 적어도 일부가 중공형 피스톤(203) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(204)이 중공형 피스톤(203) 내에 존재한다. 외부의 피스톤 스프링(204)이 외부의 중공형 피스톤(203)의 내측부(203a)와 접촉하는 제1 단부(204a) 및 내부의 피스톤(232)의 제1 단부(232a)와 접촉하는 제2 단부(204b)를 구비한다. 외부의 피스톤 스프링(204)의 강성이 슬리브 스프링(205)의 강성 보다 큰데, 이는, 이상적으로, 외부의 피스톤 스프링(204)의 평균적 길이가 변화되지 않기 때문이다. 중공형 슬리브(230)가 또한 중공형 피스톤(203) 내에 수용될 수 있을 것이다. 중공형 피스톤(203)의 내측부(203a), 피스톤 스프링(204), 내부의 피스톤(232) 및 중공형 슬리브(230) 사이에 형성된 챔버(209)가 바람직하게 대기에 위치되거나 또는 대기압에 위치된다는 것을 주목하여야 한다. 이러한 챔버(209) 내의 임의 유체가, 예를 들어 외부의 피스톤(203) 내의 분출부(238)를 통해서 분출된다.
보어(202a)의 하단 단부에서, 유입구 공급 라인(206)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브가 존재하여(상자(208)에 의해서 표시됨) 오일 압력을 내부의 압력 챔버(211)로 제공할 수 있을 것이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(214)로 유체를 제공하는 공급부(207)가 유입구 공급 라인(206)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(206)으로 공급하는 공급부가 외부의 피스톤 압력 챔버(214)와 유체 연통하는 공급부(207)와 상이할 수 있을 것이다.
도 11a를 참조하면, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 체크 밸브(210)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(214)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(214)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
도 11b를 참조하면, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 그리고 체크 밸브(210)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(214)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(214)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(203)이 하우징(202)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(203)이 하우징(202)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 내부의 피스톤(232)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 하우징으로부터 외측으로 또한 이동시킨다.
도 11c를 참조하면, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 11b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(202)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(203)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(203)의 이동이 외부의 피스톤 압력 챔버(214) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(212) 내의 체크 밸브(210)가, 유체가 외부의 피스톤 압력 챔버(214)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부의 피스톤 압력 챔버(214)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(214)의 가압화는, 내부의 피스톤(232)이, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(204)을 통해서 피스톤(203) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(203)으로부터 일단 제거되어, 외부의 피스톤 압력 챔버(214)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(207)가 체크 밸브(210)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(214)로 공급하여 외부의 피스톤 압력 챔버(214)를 충진하고 외부의 피스톤(203)에 대한 내부의 피스톤(232)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(203)에 대한 내부의 피스톤(232)의 위치를 유지한다.
내부의 피스톤(232)의 이동은 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 이동시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(203) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(203)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
부분적인 밀봉부 또는 밀봉부가 내부의 피스톤(232)과 중공형 슬리브(232) 사이에; 중공형 슬리브(230)와 외부의 피스톤(203) 사이에 그리고 외부의 피스톤(203)과 보어(202a) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 내부의 피스톤 압력 챔버(211) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(214) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(203) 및 내부의 피스톤(232)이 하우징(202)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브(234)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(214)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
도 12a 내지 도 12c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너를 도시하고; 도 12a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 12b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 12c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(202a)를 가지는 하우징(202)으로 구성된다. 중공형 슬리브(230)가 보어(202a) 내에 수용된다. 중공형 슬리브(230)가 보어(202a)의 하단(202c)에 고정되나, 보어(202a) 내에서 측방향으로 이동하도록 허용될 수 있을 것이다. 제1 단부(242a), 제2 단부(242b) 및 내부의 피스톤(242)의 제1 단부(242a)와 제2 단부(242b) 사이의 제1(외측 또는 상단) 표면(229) 및 제2(내부 또는 하단) 표면(227)을 가지는 외주방향 플랜지(220)을 구비하는 본체를 가지는 내부의 피스톤(242)이 중공형 슬리브(230) 및 보어(202a) 내에 수용된다. 또한, 내부의 피스톤 스프링(245) 및 외부의 피스톤 스프링(204)이 보어(202a) 내에 수용된다. 내부의 피스톤(242)의 적어도 일부가 외부의 중공형 피스톤(203) 내에 활주식으로 수용된다. 외부의 피스톤(203)이 하단 표면(203b)을 가지는 개방 단부, 폐쇄 단부 및 내경을 가지는 중공형 내측부(203a)를 가지는 본체를 구비한다.
내부의 피스톤 스프링(245)이 내부의 피스톤(242)의 외주방향 플랜지(220)의 하단 표면(227)과 접촉하는 제1 단부(245a) 및 중공형 슬리브(230)의 하단에서 플랜지의 보어(202a)의 하단(202c)과 접촉하는 제2 단부(245b)를 가진다. 내부의 피스톤 스프링(245)은, 내부의 피스톤(232)을 외부의 피스톤(203)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 외부의 피스톤 스프링(204)이 중공형의 외부의 피스톤(203)의 단부(203b)와 접촉하는 제1 단부(204a) 및 내부의 피스톤(232)의 외주방향 플랜지(220)의 상단 표면(229)과 접촉하는 제2 단부(204b)를 구비한다. 외부의 피스톤 스프링(204)의 강성이 내부의 피스톤 스프링(245)의 강성 보다 큰데, 이는, 이상적으로, 외부의 피스톤 스프링(204)의 평균적 길이가 체인 길이 증가에 따라서 변화되지 않기 때문이다.
대안적으로, 외부의 피스톤 스프링(204)이 외부의 피스톤의 내측부(203a)와 내부의 피스톤(242)의 상단 표면(242a) 사이에 배치될 수 있고, 내부의 피스톤 스프링(245)이 내부의 피스톤(242)과 원통형 보어(202a)의 하단(202c) 또는 중공형의 고정형 슬리브(230) 상에 존재하는 플랜지 사이에 배치될 수 있을 것이다.
내부의 피스톤 압력 챔버(246)가 중공형 슬리브(230), 보어(202a)의 하단(202c) 및 내부의 피스톤(242)의 제2 단부(242b) 사이에 형성된다.
외부의 피스톤 압력 챔버(247)가 보어(202a), 중공형 슬리브(230)의 외부 표면(230b), 중공형의 외부의 피스톤(203)의 하단 표면(203b), 및 내부의 피스톤(232) 사이에 형성된다. 외부의 피스톤 압력 챔버(247)가 체크 밸브(210)를 포함하는 공급 라인(232)을 통해서 오일 압력 공급부(207)와 유체 연통한다. 공급부(207)가 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(247)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(210)는 외부의 피스톤 압력 챔버(247) 내의 임의 유체가 공급부(207) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 외부의 피스톤 압력 챔버(247)가 또한 압력 릴리프 밸브(234)와 유체 연통할 수 있을 것이다.
외부의 중공형 피스톤(203)의 내측부(203a)와 내부의 피스톤(242)의 제1 단부 사이에 형성된 챔버(209)가 바람직하게 대기에 위치된다는 것을 주목하여야 한다. 챔버(209) 내에 존재할 수 있는 임의 유체가 외부의 피스톤(203)의 분출부(238)를 통해서 분출될 수 있을 것이다.
보어(202a)의 하단에서, 유입구 공급 라인(206)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브가 존재하여(상자(208)에 의해서 표시됨) 오일 압력을 내부의 피스톤 압력 챔버(246)로 제공할 수 있을 것이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(247)로 유체를 제공하는 공급부(207)가 유입구 공급 라인(206)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(206)으로 공급하는 공급부가 외부의 피스톤 압력 챔버(247)와 유체 연통하는 공급부(207)와 상이할 수 있을 것이다.
예를 들어 도 12a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 체크 밸브(210)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(247)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(247)를 가압하고, 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
예를 들어 도 12b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 체크 밸브(210)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(247)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(247)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(203)이 하우징(202)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(203)이 하우징(202)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 내부의 피스톤(242)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 하우징(202)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다.
예를 들어 도 12c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 12b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(202)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(203)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(203)의 이동이 외부의 피스톤 압력 챔버(247) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(212) 내의 체크 밸브(210)가, 유체가 외부의 피스톤 압력 챔버(247)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부의 피스톤 압력 챔버(247)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(247)의 가압화는, 내부의 피스톤(242)의 외주방향 플랜지(220)가, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(204)을 통해서 외부의 피스톤(203) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 외부의 피스톤(203)으로부터 일단 제거되어, 외부의 피스톤 압력 챔버(247)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(207)가 체크 밸브(210)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(247)로 공급하여 외부의 피스톤 압력 챔버(247)를 충진하고 외부의 피스톤(203)에 대한 내부의 피스톤(242)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(203)에 대한 내부의 피스톤(242)의 위치를 유지한다.
내부의 피스톤(242)의 이동은 외부의 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 이동시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(203) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(203)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 피스톤(242)과 중공형 슬리브(230) 사이에; 중공형 슬리브(230)와 외부의 피스톤(203) 사이에 그리고 외부의 피스톤(203)과 보어(202a) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 내부의 피스톤 압력 챔버(246) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(247) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(203) 및 내부의 피스톤(242)이 하우징(202)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브(234)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(247)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
도 13a 내지 도 13c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 13a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 13b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 13c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
제1 단부(232a) 및 제2 단부(232b)를 가지는 내부의 피스톤(232)이 피스톤 보어(2a) 내에 수용된다. 내부의 피스톤(232)의 제2 단부(232b)와 접촉하는 제1 단부(245a)를 가지는 내부의 피스톤 스프링(245)이 하우징(2a)의 보어(2a) 내에 수용된다. 내부의 피스톤 스프링(245)의 제2 단부(245b)가 하우징(2)의 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 내부의 피스톤 스프링(245)은, 내부의 피스톤(232)을 외부의 피스톤(203)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다. 하단 표면(203b)을 가지는 개방 단부, 폐쇄 단부 및 내경을 가지는 중공형 내측부(203a)를 가지는 본체를 구비한 외부의 피스톤(203)이 하우징(202)의 보어(202a) 내에 또한 수용된다.
내부의 피스톤 압력 챔버(248)가 제1 직경 부분(D1)을 가지는 보어(2a)의 내측부, 보어(2a)의 하단(2c), 내부의 피스톤 스프링(245), 및 내부의 피스톤(232)의 제2 단부(232b) 사이에 형성된다.
외부의 피스톤 압력 챔버(249)가 제2 직경 부분(D2)을 가지는 보어(2a)의 내측부, 내부의 피스톤(232)의 외부 표면, 및 외부의 피스톤(203)의 단부(203b) 사이에 형성된다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)가 체크 밸브(210)를 포함하는 공급 라인(212)을 통해서 오일 압력 공급부(207)와 유체 연통한다. 공급부(207)가 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(210)는 외부의 피스톤 압력 챔버(249) 내의 임의 유체가 공급부(207) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)가 또한 압력 릴리프 밸브(234)와 연통한다.
내부의 피스톤(232)의 적어도 일부가 외부의 중공형 피스톤(203) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(203)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(204)이 또한 외부의 중공형 피스톤(203) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(204)이 중공형 피스톤(203)의 내측부(203a)와 접촉하는 제1 단부(204a) 및 내부의 피스톤(232)의 제1 단부(232a)와 접촉하는 제2 단부(204b)를 구비한다. 피스톤 스프링(204)이 내부의 피스톤 스프링(245) 보다 큰 스프링 강성을 갖는다. 중공형 피스톤(203)의 내측부(203a), 피스톤 스프링(204) 및 내부의 피스톤(232) 사이에 형성된 챔버(209)가 바람직하게 대기에 위치된다는 것을 주목하여야 한다. 또한, 분출부(238)가 외부의 중공형 피스톤(203) 내에 존재할 수 있을 것이다.
보어(2a)의 하단(2c)에서, 유입구 공급 라인(206)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브가 존재하여(상자(208)에 의해서 표시됨) 오일 압력을 내부의 압력 챔버(248)로 제공할 수 있을 것이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 유체를 제공하는 공급부(207)가 유입구 공급 라인(206)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(206)으로 공급하는 공급부가 외부의 피스톤 압력 챔버(249)와 유체 연통하는 공급부(207)와 상이할 수 있을 것이다.
예를 들어 도 13a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 체크 밸브(210)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(203)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
예를 들어 도 13b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 체크 밸브를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(203)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(203)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(203)이 하우징(2)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 내부의 피스톤(232)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 하우징(2)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다.
예를 들어 도 13c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 13b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(203)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(203)의 이동이 외부의 피스톤 압력 챔버(249) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(212) 내의 체크 밸브(210)가, 유체가 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)의 가압화는, 내부의 피스톤(232)이, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(204)을 통해서 외부의 피스톤(203) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(203)으로부터 일단 제거되어, 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(207)가 체크 밸브(210)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급하여 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 충진하고 외부의 피스톤(203)에 대한 내부의 피스톤(232)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(203)에 대한 내부의 피스톤(232)의 위치를 유지한다.
내부의 피스톤(232)의 이동은 외부의 피스톤(203)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 이동시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(203) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(203)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 피스톤(232)과 외부의 피스톤(203) 사이에 그리고 외부의 피스톤(203)과 보어(202a) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 내부의 피스톤 압력 챔버(245) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(249) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(203) 및 내부의 피스톤(232)이 하우징(232)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브(234)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(249)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
내부의 피스톤(232)이 중실형이고(solid) 하나의 단편인 것으로 도시되어 있지만, 2개의 별개의 중실형 피스톤, 2개의 별개의 중공형 피스톤, 또는 양자의 조합이 될 수 있을 것이다. 2개의 별개의 중실형 피스톤, 2개의 별개의 중공형 피스톤, 또는 중실형 및 중공형 피스톤의 조합이 실린더 보어(2a) 내에서 서로 접촉하도록 배열될 수 있을 것이고, 피스톤 중 하나가 원통형 보어(2a)의 제1 직경 부분(D1) 내에 활주식으로 수용되고 피스톤 중 다른 하나가 외부의 피스톤(203)의 개방 단부 내에 활주식으로 수용된다.
도 14a 내지 도 14c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 14a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 14b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 14c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(202a)를 가지는 하우징(202)으로 구성된다. 중공형의 가동형 슬리브(33)가 하우징(202)의 보어(202a) 내에 수용된다. 중공형의 가동형 슬리브(33)는 상단 표면(35) 및 하단 표면(36)을 가지는 내부 플랜지(34)를 구비한다. 관통 홀(25)이 피스톤(270)의 샤프트(272)를 수용하기 위해서 내부 플랜지(34) 내에 존재한다.
중공형의 가동형 슬리브(33) 내에 고정형의 중공형 슬리브(30)가 수용된다. 또한, 중공형의 가동형 슬리브(33) 및 고정형의 중공형 슬리브(30) 내에 외부의 텐셔너 피스톤(270)의 부분이 수용된다. 외부의 텐셔너 피스톤(270)이 하단 단부 또는 표면(272a)을 구비하는 샤프트(272)에 연결된 헤드(271)를 포함한다. 헤드(271)가, 아암(351) 또는 체인/벨트(350)와 접촉하는 제1 또는 상단 표면(271a) 및 하단 표면(271b)을 구비한다.
피스톤 압력 챔버(274)가 외부의 피스톤(270)의 샤프트의 단부(272a), 보어(202a)의 하단(202c), 및/또는 고정형 슬리브(30)의 내경 부분(38) 사이에 형성된다.
피스톤 스프링(277)이 피스톤의 헤드(271)와 가동형 슬리브(33) 사이에 존재한다. 피스톤 스프링(277)의 제1 단부(277a)가 피스톤(270)의 헤드(271)의 하단 표면(271b)과 접촉하고, 피스톤 스프링(277)의 제2 단부(277b)가 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)의 상단 표면(35)과 접촉한다.
슬리브 스프링(278)이 하우징(202)의 보어(202a)와 가동형 슬리브(33) 사이에 존재하고, 슬리브 스프링의 제1 단부(278a)가 가동형 슬리브(33)의 하단 표면(39)과 접촉하고, 슬리브 스프링(278)의 제2 단부(278b)가 보어(202a)의 하단(202c) 또는 고정형의 중공형 슬리브(230)의 하단에 위치하는 플랜지와 접촉한다.
슬리브 압력 챔버(276)가 보어(202a), 슬리브 스프링(278), 고정형 슬리브(30) 및 가동형 슬리브(33)의 하단 단부 표면(39) 사이에 형성된다. 슬리브 압력 챔버(276)가 체크 밸브(210)를 포함하는 공급 라인(212)을 통해서 오일 압력 공급부(207)와 유체 연통한다. 공급부(207)가 유체를 슬리브 압력 챔버(276)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(210)는 슬리브 압력 챔버(276) 내의 임의 유체가 공급부(207) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
고정형 슬리브(30)와 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(24)의 하단 표면(36) 사이에 존재하는 챔버(279)가 대기에 위치된다. 챔버(279) 내에 존재할 수 있는 임의 유체가 내부 플랜지(24)와 피스톤(270)의 샤프트(272) 사이에 존재하는 간극을 통해서 누출될 수 있을 것이다.
피스톤 스프링(277)의 강성이 슬리브 스프링(278)의 강성 보다 큰데, 이는, 이상적으로, 피스톤 스프링(277)의 평균적 길이가 체인 길이 증가에 따라서 변화되지 않기 때문이다.
예를 들어 도 14a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(206)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브(미도시)를 통해서 피스톤 압력 챔버(274)로 공급되어 피스톤 압력 챔버(274)를 가압하고, 피스톤 스프링(277)으로부터의 스프링력에 더하여, 피스톤(270)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
예를 들어 도 14b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(206)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 피스톤 압력 챔버(274)로 공급되어 피스톤 압력 챔버(274)를 가압하고, 피스톤 스프링(277)으로부터의 스프링력에 더하여, 피스톤(270)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하고 가동형 슬리브(33)를 외측으로 이동시키기 위해서, 피스톤(270)이 하우징(202)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다.
예를 들어 도 14c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 14b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(270)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(270)의 이동이 슬리브 압력 챔버(276) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(212) 내의 체크 밸브(210)가, 유체가 슬리브 압력 챔버(276)를 빠져나가는 것을 방지하여, 슬리브 압력 챔버(276)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 슬리브 압력 챔버(276)의 가압화는, 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(277)을 통해서 피스톤(270) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(270)으로부터 일단 제거되어, 슬리브 압력 챔버(276)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(207)가 체크 밸브(210)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버 슬리브 압력 챔버(276)로 공급하여 슬리브 압력 챔버(276)를 충진하고 피스톤(270)에 대한 슬리브(33)의 이동을 보상하고 피스톤(270)에 대한 슬리브(33)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(33)의 이동은 피스톤(270)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(277)의 제2 단부(277b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(270) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(270)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 피스톤 압력 챔버(274) 및 슬리브 압력 챔버(276)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(270) 및 가동형 슬리브(33)가 하우징(202)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 15는 피스톤(270)을 둘러싸는 가동형 슬리브(33)를 이동시키기 위해서 공급 압력을 이용하는 텐셔너를 도시한다. 이러한 실시예와 도 14a 내지 도 14c 사이의 차이는 슬리브 스프링의 배치이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(202a)를 가지는 하우징(202)으로 구성된다. 중공형의 가동형 슬리브(33)가 하우징(202)의 보어(202a) 내에 수용된다. 중공형의 가동형 슬리브(33)는 상단 표면(35) 및 하단 표면(36)을 가지는 내부 플랜지(34)를 구비한다. 관통 홀(25)이 피스톤(270)의 샤프트(272)를 수용하기 위해서 내부 플랜지(34) 내에 존재한다.
중공형의 가동형 슬리브(33) 내에 고정형의 중공형 슬리브(30)가 수용된다. 또한, 중공형의 가동형 슬리브(33) 및 고정형의 중공형 슬리브(30) 내에 외부의 텐셔너의 부분(270)의 부분이 수용된다. 외부의 텐셔너 피스톤(270)이 하단 단부 또는 표면(272a)을 구비하는 샤프트(272)에 연결된 헤드(271)를 포함한다. 헤드(271)가, 아암(351) 또는 체인/벨트(350)와 접촉하는 제1 또는 상단 표면(271a) 및 하단 표면(271b)을 구비한다.
피스톤 압력 챔버(274)가 외부의 피스톤(270)의 샤프트의 단부(272a), 보어(202a)의 하단(202c), 및 고정형 슬리브(30)의 내경 부분(38) 사이에 형성된다.
피스톤 스프링(277)이 피스톤의 헤드(271)와 가동형 슬리브(33) 사이에 존재한다. 피스톤 스프링(277)의 제1 단부(277a)가 피스톤(270)의 헤드(271)의 하단(271b)과 접촉하고, 피스톤 스프링(277)의 제2 단부(277b)가 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)의 상단 표면(35)과 접촉한다.
슬리브 스프링(278)이 가동형 슬리브(33)와 고정형 슬리브(30) 사이에 존재하고, 슬리브 스프링의 제1 단부(278a)가 가동형 슬리브(33)의 플랜지(34)의 하단 표면(36)과 접촉하고 슬리브 스프링(278)의 제2 단부(278b)가 고정형 슬리브(30)와 접촉한다.
슬리브 압력 챔버(276)가 보어(202a), 고정형 슬리브(30) 및 가동형 슬리브(33)의 하단 단부 표면(39) 사이에 형성된다. 슬리브 압력 챔버(276)가 체크 밸브(210)를 포함하는 공급 라인(212)을 통해서 오일 압력 공급부(207)와 유체 연통한다. 공급부(207)가 유체를 슬리브 압력 챔버(276)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(210)는 슬리브 압력 챔버(276) 내의 임의 유체가 공급부(207) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
고정형 슬리브(30), 슬리브 스프링(278), 및 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)의 하단 표면(36) 사이에 존재하는 챔버(279)가 대기에 위치된다. 챔버(279) 내에 존재할 수 있는 임의 유체가 내부 플랜지(34)와 피스톤(270)의 샤프트(272) 사이에 존재하는 간극을 통해서 누출될 수 있을 것이다.
피스톤 스프링(270)의 강성이 슬리브 스프링(278)의 강성 보다 큰데, 이는, 이상적으로, 피스톤 스프링(277)의 평균적 길이가 체인 길이 증가에 따라서 변화되지 않기 때문이다.
텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(206)로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브(미도시)를 통해서 피스톤 압력 챔버(274)로 공급되어 피스톤 압력 챔버(274)를 가압하고, 피스톤 스프링(277)으로부터의 스프링력에 더하여, 피스톤(270)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 도 14a에서 도시된 바와 유사하게 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(206)으로부터 그리고 선택적으로 유입구 체크 밸브를 통해서 피스톤 압력 챔버(274)로 공급되어 피스톤 압력 챔버(274)를 가압하고, 피스톤 스프링(277)으로부터의 스프링력에 더하여, 피스톤(270)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 또한 쇄선-점선의 가동형 슬리브에 의해서 표시되고 도 14b와 유사한 바와 같이, 체인을 적절하게 장력화하고 가동형 슬리브(33)를 외측으로 이동시키기 위해서, 피스톤(270)이 하우징(202)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다.
텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 도 14b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 피스톤(270)을 민다. 내측 힘 및 피스톤(270)의 이동이 슬리브 압력 챔버(276) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(212) 내의 체크 밸브(210)가, 유체가 슬리브 압력 챔버(276)를 빠져나가는 것을 방지하여, 슬리브 압력 챔버(276)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 슬리브 압력 챔버(276)의 가압화는, 가동형 슬리브(33)의 내부 플랜지(34)가, 내측 힘에 반대로, 피스톤 스프링(277)을 통해서 피스톤(270) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(270)으로부터 일단 제거되어, 슬리브 압력 챔버(276)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(207)가 체크 밸브(210)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 유체 챔버 슬리브 압력 챔버(276)로 공급하여 슬리브 압력 챔버(276)를 충진하고 피스톤(270)에 대한 슬리브(33)의 이동을 보상하고 피스톤(270)에 대한 슬리브(33)의 위치를 유지한다.
가동형 슬리브(33)의 이동은 피스톤(270)을 하우징(202)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(277)의 제2 단부(277b)를 이동시키고, 그에 따라 피스톤(270) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 피스톤(270)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 피스톤 압력 챔버(274) 및 슬리브 압력 챔버(276)에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 피스톤(270) 및 가동형 슬리브(33)가 하우징(202)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
도 18a 내지 도 18c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너를 도시하고; 도 18a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 18b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 18c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
하단 표면(323b)을 가지는 개방 단부, 상단 표면(323d)을 가지는 폐쇄 단부 및 내경(323c)을 가지는 중공형 내측부(323a)를 가지는 내부의 중공형 피스톤(323)이 피스톤 보어(2a)의 제1 직경 부분(D1) 내에 수용된다. 내부의 중공형 피스톤(323)의 내측부(323a)와 접촉하는 제1 단부(345a)를 가지는 내부의 피스톤 스프링(345)이 하우징(2)의 보어(2a) 내에 수용되고, 내부의 피스톤 스프링(345)의 제2 단부(345b)가 하우징(2)의 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 내부의 피스톤 스프링(345)은, 내부의 피스톤(323)을 외부의 피스톤(303)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
외부의 피스톤(303)이 제2 직경 부분(D2) 내에 수용된다. 외부의 피스톤(303)이 텐셔너 아암 또는 안내부와 접촉하는 헤드(303b), 헤드(303b)와 하단(303c) 사이에서 연장하는 길이(303d)를 가지는 하단(303c)을 구비하는 본체(303a)를 갖는다. 외부의 피스톤(303)의 길이(303d)를 제1 단부(330a) 및 제2 단부(330b)를 가지는 실린더(330)가 둘러싼다.
실린더 편향 스프링(306)이 제2 직경 부분(D2)의 하단(2d)과 실린더(330)의 제2 단부(330b) 사이에서 하우징(302)의 제2 직경 부분(D2) 내에 존재한다. 실린더 압력 챔버(307)가 제2 직경 부분(D2), 실린더 편향 스프링(306), 및 외부의 피스톤(303)의 길이(303d)의 일부에 의해서 형성된다. 실린더 압력 챔버(307)가 체크 밸브(311)를 포함하는 공급 라인(312)을 통해서 오일 압력 공급부(310)와 유체 연통한다. 공급부(310)가 유체를 실린더 압력 챔버(307)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(311)는 실린더 압력 챔버(307) 내의 임의 유체가 공급부(310) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
외부의 피스톤 스프링(304)이 하우징(2)의 제2 직경 부분(D2) 내에 존재하고, 제1 단부(304a)가 외부의 피스톤(303)의 헤드(303b)의 표면과 접촉하고 제2 단부(304a)가 실린더(330)의 제2 단부(330a)와 접촉한다. 외부의 피스톤 스프링(304)이 실린더 편향 스프링(306) 보다 큰 스프링 강성을 갖는다.
제2 직경 부분(D2), 실린더(330)의 제1 단부(330a) 및 외부의 피스톤(303)의 헤드(303b)에 의해서 형성된 챔버가 바람직하게 대기에 또는 대기압에 위치된다는 것을 주목하여야 한다.
피스톤 압력 챔버(316)가 하우징(2)의 제1 직경 부분(D1), 내부의 중공형 피스톤(323)의 내측부(323a), 내부의 피스톤 스프링(345), 및 하우징(2)의 보어(2a)의 하단(2c) 사이에 형성된다.
보어(2a)의 하단(2c)에서, 유입구 공급 라인(314)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브가 존재하여(상자(308)에 의해서 표시됨) 오일 압력을 피스톤 압력 챔버(316)로 제공할 수 있을 것이다. 실린더 압력 챔버(307)로 유체를 제공하는 공급부(310)가 유입구 공급 라인(314)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(314)으로 공급하는 공급부가 피스톤 압력 챔버(316)와 유체 연통하는 공급부(310)와 상이할 수 있을 것이다.
누출이, 도시된 바와 같은 압력 릴리프 밸브(321) 또는 분출부, 구불구불한 경로, 또는 간극(clearance) 경로를 이용하여 피스톤 압력 챔버(316) 내에서 생성되거나 제어될 수 있다. 누출이 외부의 피스톤(303)에 대한 댐핑을 생성한다.
내부의 피스톤 스프링(345), 압력 릴리프 밸브(321) 및 내부의 피스톤(323)이 바람직하게 텐셔너 내에 존재하나 제거될 수 있을 것이고 텐셔너가 새로운, 큰 부하 상태에서의 마모된 그리고 작은 부하 조건에서의 마모된 체인을 여전히 장력화한다는 것을 주목하여야 할 것이다.
예를 들어 도 18a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(314)으로부터 체크 밸브(308)를 통해서 피스톤 압력 챔버(316)로 공급되어 피스톤 압력 챔버(316)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(304)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(303)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 만약 내부의 피스톤(323) 및 내부의 피스톤 스프링(345)이 텐셔너 내에 존재한다면, 내부의 피스톤(323)뿐만 아니라 내부의 피스톤 스프링(345)의 힘이 또한 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시키기 위해서 외부의 피스톤(303)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
예를 들어 도 18b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 유입구 공급 라인(314)으로부터 그리고 체크 밸브(308)를 통해서 피스톤 압력 챔버(316)로 공급되어 피스톤 압력 챔버(316)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(304)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(303)을 하우징(302)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 다시, 만약 내부의 피스톤(323) 및 내부의 피스톤 스프링(345)이 존재한다면, 내부의 피스톤 스프링(345)은, 외부의 피스톤(303)을 편향시키는 것에 더하여, 내부의 피스톤(323)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(303)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(303)이 하우징(2)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 실린더(330)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(304)의 제2 단부(304b)를 하우징(2)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다. 실린더(330)가, 공급부(310)로부터의 오일을 통해서 그리고 실린더 편향 스프링(306)에 의해서 실린더 압력 챔버(307)을 가압하는 것에 의해서 이동된다.
예를 들어 도 18c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 18b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(303)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(303)의 이동이 실린더 압력 챔버(307) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(312) 내의 체크 밸브(311)가, 유체가 실린더 압력 챔버(307)를 빠져나가는 것을 방지하여, 실린더 압력 챔버(307)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 실린더 압력 챔버(307)의 가압화는, 실린더(330)가, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(304)을 통해서 외부의 피스톤(303) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(303)으로부터 일단 제거되어, 실린더 압력 챔버(307)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(310)가 체크 밸브(311)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 실린더 압력 챔버(307)로 공급하여 실린더 압력 챔버(307)를 충진하고, 유체가 또한 피스톤 압력 챔버로 공급되어 외부의 피스톤(303)에 대한 실린더(330)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(303)에 대한 실린더(330)의 위치를 유지한다.
실린더(330)의 이동은 외부의 피스톤(303)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(304)의 제2 단부(304b)를 이동시켜 스프링 편향력을 변화시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(303) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(303)이 체인을 계속적으로 장력화한다. 다시 말해서, 실린더(330)가 외부의 피스톤 스프링(304) 예비부하력(preload force)을 자동적으로 조정한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 실린더 압력 챔버(307) 및 피스톤 압력 챔버(316) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(303) 및 실린더(330)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브(321) 또는 다른 분출부를 통해서 피스톤 압력 챔버(316)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 피스톤(323)과 보어(2a) 사이에 그리고 외부의 피스톤(303)과 실린더(330) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
도 18a 내지 도 18c의 텐셔너는, 체인 제어를 희생하지 않고, 체인 장력을 가능한 한 작게 유지하기 위해서 평균 텐셔너 힘을 자동적으로 조정하여, 새로운 체인에서 그리고 작은 동적 부하 조건에서 구동 효율을 상당히 개선한다.
도 19a 내지 도 19c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너를 도시하고; 도 19a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 19b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 19c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(402a)를 가지는 하우징(402)으로 구성된다. 피스톤 보어(402a)가 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비한다. 제2 직경 부분(D2)이 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
중공형 외부의 피스톤(403)이 제1 직경 부분 및 제2 직경 부분을 가지는 본체를 구비한다. 외부의 피스톤(403)의 본체의 제1 직경 부분이 하우징(402)의 제1 직경 부분(D1) 내에 수용되고, 외부의 피스톤(402)의 본체의 제2 직경 부분이 하우징(402)의 제2 직경 부분(D2) 내에 수용된다. 중공형 외부의 피스톤(403)이 하단 표면(403b)을 가지는 개방 단부, 본체의 제1 직경 부분과 제2 직경 부분 사이의 전이 표면(403c), 상단 표면(403a)을 가지는 폐쇄 단부, 및 내경(403f)을 가지는 중공형 내측부(403d)를 구비한다. 외부의 피스톤의 상단 표면(403a)이 체인의 전장과 접촉하고 장력화한다. 외부의 피스톤(403)이 텐셔너 아암을 통해서 체인의 전장과 접촉할 수 있을 것이다.
내부의 중공형 피스톤(423)이 외부의 피스톤(403)의 내측부 직경(403f) 내에 수용된다. 내부의 중공형 피스톤(423)이 하단 표면(423b)을 가지는 개방 단부, 상단 표면(423c)을 가지는 폐쇄 단부 및 내경(423a)을 가지는 중공형 내측부를 구비한다. 압력 릴리프 밸브(421)가 내부의 피스톤(423)의 중공형 내측부(423a) 내에 존재할 수 있을 것이다.
내부의 피스톤 스프링(445)이 내부의 피스톤(423)의 내경(423a) 및 외부의 피스톤(403)의 내경(403f) 내에 존재한다. 내부의 피스톤 스프링(445)이 내부의 피스톤(423)의 중공형 내측부와 접촉하는 제1 단부(445a) 및 하우징(402)의 보어(402a)의 하단(402c)과 접촉하는 제2 단부(445b)를 구비한다. 내부의 피스톤 스프링(445)은, 내부의 피스톤(423)을 외부의 피스톤(403)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
외부의 피스톤 스프링(404)이 외부의 피스톤(403)의 내경(403f) 내에 존재한다. 스프링의 제1 단부(404a)가 외부의 피스톤(403)의 중공형 내측부(403d)와 접촉하고, 스프링의 제2 단부(404b)가 내부의 피스톤(423)의 상단 표면(423c)과 접촉한다. 외부의 피스톤 스프링(404)이 내부의 피스톤 스프링(445) 보다 큰 스프링 강성을 갖는다.
외부의 피스톤의 내경(403f), 외부의 피스톤 스프링(404), 및 내부의 피스톤(423)의 상단 표면(423c)에 의해서 형성된 챔버(409)가 바람직하게 대기에 위치되거나 또는 대기압에 위치된다는 것을 주목하여야 한다.
외부의 피스톤 압력 챔버(432)가 제2 직경 부분(D2), 외부의 피스톤(403)의 전이 표면(403c), 및 외부의 피스톤(403)의 본체의 제1 직경 부분의 일부에 의해서 형성된다. 외부의 피스톤 압력 챔버(432)가 체크 밸브(410)를 포함하는 공급 라인(412)을 통해서 오일 압력 공급부(407)와 유체 연통한다. 공급부(407)가 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(432)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(410)는 외부의 피스톤 압력 챔버(432) 내의 임의 유체가 공급부(407) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
내부의 압력 챔버(416)가 하우징(402)의 제1 직경 부분(D1), 내부의 피스톤(423)의 내경(423c), 외부의 피스톤(403)의 내경(403f), 및 하우징(402)의 보어(402a)의 하단(402c) 사이에 형성된다.
보어(402a)의 하단(402c)에서, 유입구 공급 라인(406)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브가 존재하여(상자(408)에 의해서 표시됨) 오일 압력을 내부의 피스톤 압력 챔버(416)로 제공할 수 있을 것이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(432)로 유체를 제공하는 공급부(407)가 유입구 공급 라인(406)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(406)으로 공급하는 공급부가 외부의 피스톤 압력 챔버(432)와 유체 연통하는 공급부(407)와 상이할 수 있을 것이다.
누출이, 도시된 바와 같은 압력 릴리프 밸브(434) 또는 분출부, 구불구불한 경로, 또는 간극 경로를 이용하여 피스톤 압력 챔버(432) 내에서 생성되거나 제어될 수 있다. 누출이 외부의 피스톤(403)에 대한 댐핑을 생성한다.
예를 들어 도 19a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(407)로부터 체크 밸브(410)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(432)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(432)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(404)으로부터의 스프링력 및 유입구 라인(406)으로부터 내부의 압력 챔버(416)를 통해서 내부의 피스톤(423)으로 작용하는 압력에 더하여, 전이 표면(403c)을 통해서 외부의 피스톤(403)을 하우징(402)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
예를 들어 도 19b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 공급부(407)로부터 그리고 체크 밸브(410)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(432)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(432)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(404)으로부터의 스프링력 및 유입구 라인(406)으로부터 내부의 압력 챔버(416)를 통해서 내부의 피스톤(423)으로 작용하는 압력에 더하여, 외부의 피스톤(403)을 하우징(402)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(403)이 하우징(402)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(403)이 하우징(402)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 내부의 피스톤(432)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(404)의 제2 단부(404b)를 하우징(402)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다. 텐셔너는, 체인 제어를 희생하지 않고, 체인 장력을 가능한 한 작게 유지하기 위해서 평균 텐셔너 힘을 자동적으로 조정하여, 체인이 마모되고 작은 동적 부하를 받을 때, 구동 효율을 상당히 개선한다.
예를 들어 도 19c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 19b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(402)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(403)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(403)의 이동이 외부의 피스톤 압력 챔버(432) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(412) 내의 체크 밸브(410)가, 유체가 외부의 피스톤 압력 챔버(432)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부의 피스톤 압력 챔버(432)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(432)의 가압화는, 내부의 피스톤(432)이, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(404)을 통해서 외부의 피스톤(403) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(403)으로부터 일단 제거되어, 외부의 피스톤 압력 챔버(432)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(407)가 체크 밸브(410)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 실린더 외부의 피스톤 압력 챔버(432)로 공급하여 외부의 피스톤 압력 챔버(432)를 충진하고, 유체가 또한 내부의 피스톤 압력 챔버(416)로 공급되어 외부의 피스톤(403)에 대한 내부의 피스톤(432)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(403)에 대한 내부의 피스톤(432)의 위치를 유지한다.
내부의 피스톤(432)의 이동은 외부의 피스톤(403)을 하우징(402)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(404)의 제2 단부(404b)를 이동시켜 스프링 편향력을 변화시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(403) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(403)이 체인을 계속적으로 장력화한다. 다시 말해서, 내부의 피스톤(423)이 외부의 피스톤 스프링(404) 예비부하력을 자동적으로 조정한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 내부의 피스톤 압력 챔버(416) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(432) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(403) 및 내부의 피스톤(423)이 하우징(402)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브(434) 또는 다른 분출부를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(432)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 피스톤(423)과 외부의 피스톤(403) 사이에 그리고 외부의 피스톤(403)과 보어(402a) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
도 20a 내지 도 20c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 20a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 20b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 20c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)으로 구성된다. 피스톤 보어(2a)는 제1 직경 부분(D1) 및 제2 직경 부분(D2)을 가지는 내측부를 구비하고, 제2 직경 부분(D2)은 제1 직경 부분(D1) 보다 크다.
중공형의 외부의 피스톤(503)이 제1 직경 부분 및 제2 직경 부분을 가지는 본체를 구비한다. 외부의 피스톤(503)의 본체의 제1 직경 부분이 하우징(2)의 제1 직경 부분(D1) 내에 수용되고, 외부의 피스톤(503)의 본체의 제2 직경 부분이 하우징(2)의 제2 직경 부분(D2) 내에 수용된다. 중공형 외부의 피스톤(503)이 하단 표면(503b)을 가지는 개방 단부, 본체의 제1 직경 부분과 제2 직경 부분 사이의 전이 표면(503c), 상단 표면(503a)을 가지는 폐쇄 단부, 및 내경(503e)을 가지는 중공형 내측부(503d)를 구비한다. 외부의 피스톤(503)의 상단 표면(503a)이 체인의 전장과 접촉하고 장력화한다. 외부의 피스톤(503)이 텐셔너 아암을 통해서 체인의 전장과 접촉할 수 있을 것이다.
제1 단부(232a) 및 제2 단부(232b)를 가지는 내부의 피스톤(232)이 외부의 피스톤(503)의 내경(503e) 내에 수용된다. 내부의 피스톤(232)의 제2 단부(232b)와 접촉하는 제1 단부(245a)를 가지는 내부의 피스톤 스프링(245)이 하우징(2)의 보어(2a) 내에 수용된다. 내부의 피스톤 스프링(245)의 제2 단부(245b)가 하우징(2)의 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 내부의 피스톤 스프링(245)은, 내부의 피스톤(232)을 외부의 피스톤(503)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
내부의 피스톤 압력 챔버(248)가 제1 직경 부분(D1)을 가지는 보어(2a)의 내측부, 보어(2a)의 하단(2c), 내부의 피스톤 스프링(245), 및 내부의 피스톤(232)의 제2 단부(232b) 사이에 형성된다.
외부의 피스톤 압력 챔버(249)가 제2 직경 부분(D2)을 가지는 보어(2a)의 내측부, 내부의 피스톤(232)의 외부 표면, 및 외부의 피스톤(503)의 단부(503b) 사이에 형성된다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)가 체크 밸브(210)를 포함하는 공급 라인(212)을 통해서 오일 압력 공급부(207)와 유체 연통한다. 공급부(207)가 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(210)는 외부의 피스톤 압력 챔버(249) 내의 임의 유체가 공급부(207) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)가 또한 압력 릴리프 밸브(234)와 연통할 수 있을 것이다.
내부의 피스톤(232)이 외부의 중공형 피스톤(503) 내에 활주식으로 수용된다. 또한, 피스톤(503)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 피스톤 스프링(204)이 또한 외부의 중공형 피스톤(503) 내에 존재한다. 피스톤 스프링(204)이 외부의 중공형 피스톤(503)의 내측부(503d)와 접촉하는 제1 단부(204a) 및 내부의 피스톤(232)의 제1 단부(232a)와 접촉하는 제2 단부(204b)를 구비한다. 피스톤 스프링(204)이 내부의 피스톤 스프링(245) 보다 큰 스프링 강성을 갖는다. 중공형의 외부의 피스톤(503)의 내측부(203a), 피스톤 스프링(204) 및 내부의 피스톤(232) 사이에 형성된 챔버(209)가 바람직하게 대기에 위치된다는 것을 주목하여야 한다. 또한, 분출부가 외부의 중공형 피스톤(503) 내에 존재할 수 있을 것이다.
보어(2a)의 하단(2c)에서, 유입구 공급 라인(206)뿐만 아니라 유입구 체크 밸브가 존재하여(상자(208)에 의해서 표시됨) 오일 압력을 내부의 압력 챔버(248)로 제공할 수 있을 것이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 유체를 제공하는 공급부(207)가 유입구 공급 라인(206)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(206)으로 공급하는 공급부가 외부의 피스톤 압력 챔버(249)와 유체 연통하는 공급부(207)와 상이할 수 있을 것이다.
예를 들어 도 20a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 체크 밸브(210)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(503)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 외부의 피스톤(503)의 하단 표면(503b)에 대해서 작용하는 내부의 압력 챔버(248) 내의 유체에 의해서 일부 힘이 또한 제공된다.
예를 들어 도 20b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 공급부(207)로부터 그리고 체크 밸브를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(204)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(503)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 외부의 피스톤(503)의 하단 표면(503b)에 대해서 작용하는 내부의 압력 챔버(248) 내의 유체에 의해서 일부 힘이 또한 제공된다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(503)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(503)이 하우징(2)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 내부의 피스톤(232)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 하우징(2)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다.
예를 들어 도 20c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 20b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(503)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(503)의 이동이 외부의 피스톤 압력 챔버(249) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(212) 내의 체크 밸브(210)가, 유체가 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 내측 힘이 또한 내부의 피스톤 압력 챔버(248)을 가압하고 내부의 피스톤(232)으로 하여금 외부의 피스톤 스프링(204)을 통해서 외측 힘을 외부의 피스톤(503)으로 가하도록 유도하여, 외부의 피스톤 스프링(204)의 편향력을 변화시키고 내측 힘에 대향하게 한다. 큰 부하가 피스톤(503)으로부터 일단 제거되어, 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(207)가 체크 밸브(210)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(249)로 공급하여 외부의 피스톤 압력 챔버(249)를 충진하고 외부의 피스톤(503)으로 외측 힘을 가한다. 유체가 또한 유입구 라인(206)으로부터 공급되어 내부의 피스톤(232)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(503)에 대한 내부의 피스톤(232)의 위치를 유지한다.
내부의 피스톤(232)의 이동은 외부의 피스톤(503)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(204)의 제2 단부(204b)를 이동시켜 스프링 편향력을 변화시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(503) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(503)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 피스톤(232)과 외부의 피스톤(503) 사이에 그리고 외부의 피스톤(503)과 보어(202a) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 내부의 피스톤 압력 챔버(245) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(249) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(503) 및 내부의 피스톤(232)이 하우징(232)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
누출이, 도시된 바와 같은 압력 릴리프 밸브(234) 또는 분출부, 구불구불한 경로, 또는 간극 경로를 이용하여 피스톤 압력 챔버(249) 내에서 생성되거나 제어될 수 있다. 누출이 외부의 피스톤(503)에 대한 댐핑을 생성한다.
도 21a 내지 도 21c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 21a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 21b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 21c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)을 구비한다. 하우징(2)의 보어(2a) 내에 내부 실린더(663)가 수용된다. 내부 실린더(663)가 내경(669) 및 홀(663a)을 구비하고, 홀은 개구부(663a) 내에서 체크 밸브(664)를 수용한다.
또한 피스톤 보어(2a) 내에, 하단 표면(603b)을 가지는 개방 단부, 상단 표면(603a)을 가지는 폐쇄 단부 및 내경(603c)을 가지는 중공형 내측부(603d)를 구비하는 외부의 피스톤(603)이 존재한다.
하단 표면(623b)을 가지는 개방 단부, 상단 표면(623d)을 가지는 폐쇄 단부 및 내경(623c)을 가지는 중공형 내측부(623a)를 가지는 내부의 피스톤(623)이 외부의 피스톤(603)의 내경(603c) 내에 수용된다. 피스톤(623)이 또한 중실형일 수 있다는 것을 주목하여야 한다. 내부의 피스톤 스프링(645)이 내부의 중공형 피스톤(623)의 내경 내에 존재한다. 내부의 피스톤 스프링(645)의 제1 단부가 중공형 내측부(623a)와 접촉하고, 내부의 피스톤 스프링(645)의 제2 단부가 내부 실린더(663)의 외부 표면과 접촉한다. 내부의 피스톤 스프링(645)은, 내부의 피스톤(623)을 외부의 피스톤(603)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
외부의 피스톤 스프링(604)이 외부의 피스톤(603)의 내경 내에 존재하고, 제1 단부(604a)가 외부의 피스톤(603)의 중공형 내측부(603d)와 접촉하고 제2 단부(604b)가 내부의 피스톤(623)의 상단 표면(623d)과 접촉한다. 외부의 피스톤 스프링(604)이 내부의 피스톤 스프링(645) 보다 큰 스프링 강성을 갖는다.
외부의 피스톤 압력 챔버(632)가 외부의 피스톤(603)의 하단 표면(603b), 보어(2a)의 내경, 및 내부 실린더(663)의 외부 표면 사이에 형성된다. 외부의 피스톤 압력 챔버(632)가 체크 밸브(610)를 포함하는 공급 라인(612)을 통해서 오일 압력 공급부(607)와 유체 연통한다. 공급부(607)가 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(632)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(610)는 외부의 피스톤 압력 챔버(632) 내의 임의 유체가 공급부(607) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
내부의 피스톤 챔버(616)가 내부의 피스톤(623)의 중공형 내측부(623a)과 외부의 피스톤(603)의 내경(603c) 사이에 형성된다. 보어(2a)의 하단(2c)에서, 유입구 공급 라인(606)이 제공되어, 오일 압력을 내부의 피스톤 압력 챔버(616)로 제공한다. 유입구 체크 밸브가 내부의 피스톤 압력 챔버(616) 내에 존재할 수 있을 것이다. 외부의 피스톤 압력 챔버(632)로 유체를 제공하는 공급부가 유입구 공급 라인(606)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(606)으로 공급하는 공급부가 외부의 피스톤 압력 챔버(632)와 유체 연통하는 공급부(610)와 상이할 수 있을 것이다.
내부 실린더(663)의 일부가 외부의 피스톤(603)의 내경(603c)에 의해서 수용되어 2개의 고압 챔버(632 및 616)를 분리한다.
외부의 피스톤(603)의 내경(603c)과 내부의 피스톤(623)의 상단 표면(623d) 사이에 형성된 챔버(609)가 바람직하게 대기에 또는 대기압에 위치된다.
누출이, 압력 릴리프 밸브(634) 또는 분출부, 구불구불한 경로, 또는 간극 경로를 이용하여 외부의 피스톤 압력 챔버(632) 내에서 생성되거나 제어될 수 있다. 누출이 외부의 피스톤(603)에 대한 댐핑을 생성한다.
예를 들어 도 21a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(607)로부터 체크 밸브(610)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(632)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(632)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(604)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(603)을 하단 표면(603b)을 통해서, 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
예를 들어 도 21b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 유체가 공급부(607)로부터 그리고 체크 밸브(610)를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(632)로 공급되어 외부의 피스톤 압력 챔버(632)를 가압하고, 외부의 피스톤 스프링(604)으로부터의 스프링력 및 내부의 압력 챔버(616) 내의 유입구 라인(606)으로부터의 압력에 더하여, 외부의 피스톤(603)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(603)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(603)이 하우징(2)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 내부의 피스톤(623)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(604)의 제2 단부(604b)를 하우징(2)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다. 텐셔너는, 체인 제어를 희생하지 않고, 체인 장력을 가능한 한 작게 유지하기 위해서 평균 텐셔너 힘을 자동적으로 조정하여, 체인이 마모되고 작은 동적 부하를 받을 때, 구동 효율을 상당히 개선한다.
예를 들어 도 21c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 21b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(603)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(603)의 이동이 외부의 피스톤 압력 챔버(632) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는 공급 라인(612) 내의 체크 밸브(610)가, 유체가 외부의 피스톤 압력 챔버(632)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부의 피스톤 압력 챔버(632)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 내측 힘은 또한 내부의 피스톤 압력 챔버(616)를 가압하고, 내부의 피스톤(623)이, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(604)을 통해서 외부의 피스톤(603) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(603)으로부터 일단 제거되어, 외부의 피스톤 압력 챔버(632)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(607)가 체크 밸브(610)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 외부의 피스톤 압력 챔버(632)로 공급하여 외부의 피스톤 압력 챔버(632)를 충진하고 외부의 피스톤(603)에 대한 내부의 피스톤(623)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(603)에 대한 내부의 피스톤(623)의 위치를 유지한다. 유체가 또한 유입구 라인(606)으로부터 내부의 피스톤 압력 챔버(616)까지 공급되어 내부의 피스톤(623)의 이동을 보상한다. 내부의 피스톤 스프링(645)은 또한 내부의 피스톤(623)의 위치를 유지하는데 도움을 준다.
내부의 피스톤(623)의 이동은 외부의 피스톤(603)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(604)의 제2 단부(604b)를 이동시켜 스프링 편향력을 변화시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(603) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(603)이 체인을 계속적으로 장력화한다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 피스톤(623)과 외부의 피스톤(603) 사이에 그리고 외부의 피스톤(603)과 보어(2a) 사이에 존재할 수 있을 것이다. 밀봉부가 또한 외부의 피스톤(603)과 내부 실린더(663) 사이에 존재할 수 있다.
텐셔너의 유압 강성성이 텐셔너의 내부의 피스톤 압력 챔버(616) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(632) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(603) 및 내부의 피스톤(623)이 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브(634) 또는 다른 분출부를 통해서 외부의 피스톤 압력 챔버(632)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
도 22a 내지 도 23c는 여러 가지 체인 조건 하에서 텐셔너 장력화를 도시하고; 도 22a는 새로운 체인의 장력화이고; 도 22b는 큰 부하가 없는 상태에서의 마모된 체인의 장력화이며; 도 22c는 큰 부하하에서 마모된 체인의 장력화이다.
텐셔너는 축방향 연장 피스톤 보어(2a)를 가지는 하우징(2)을 구비한다. 하우징(2)의 보어(2a) 내에 내부 실린더(763)가 수용된다. 내부 실린더(763)가 중공형이고, 내경(763c), 외경(763b), 및 개구부(763a) 내에서 체크 밸브(764)를 수용하는 홀(763a)을 구비한다. 체크 밸브(764)가 내부 실린더(763)의 내경을 따라서 임의 개소에 위치될 수 있다. 상단(미도시)이 하나의 그러한 위치이다. 체크 밸브가 또한 내부 실린더(763)의 하단에 또는 플랜지를 이용하는 내부 실린더 내의 소정의 중간 위치에 위치될 수 있다.
외부 실린더(730)가 하우징(2)의 보어(2a) 내에 존재하고 내부 실린더(763)의 외경(763b)을 둘러싼다. 외부 실린더가 제1 표면(730a) 및 제2 표면(730b)을 갖는다.
또한, 피스톤 보어(2a) 내에, 하단 표면(703b)을 가지는 개방 단부, 상단 표면(703a)을 가지는 폐쇄 단부 및 내경(703c)을 가지는 중공형 내측부(703d)를 구비하는 외부의 피스톤(703)이 존재한다. 외부의 피스톤(703)의 내경(703c)이 내부 실린더(763)의 부분을 수용한다. 폐쇄 단부가 분출부를 구비할 수 있을 것이다.
내부의 피스톤 스프링(745)이 하우징(2)의 보어(2a) 내에 존재하고, 내부 실린더(763)의 외경(763b)의 일부를 둘러싸며, 내부의 피스톤 스프링(745)의 제1 단부(745a)가 외부 실린더(730)의 제2 단부(730b)와 접촉하고 내부의 피스톤 스프링(745)의 제2 단부(745b)가 하우징(2)의 보어(2a)의 하단(2c)과 접촉한다. 내부의 피스톤 스프링(745)은, 외부 실린더(730)를 외부의 피스톤(703)에 대한 희망 위치에서 유지하는데 필요한 제어력을 감소시키기 위한 편향력을 제공한다.
외부의 피스톤 스프링(704)이 하우징(2)의 보어(2a) 내에 존재하고 내부 실린더(763)의 외경(763b)의 일부를 둘러싸며, 외부의 피스톤 스프링(704)의 제1 단부(704a)가 외부의 피스톤(703)의 하단 표면(703b)와 접촉하고 외부의 피스톤 스프링(704)의 제2 단부(704b)가 외부 실린더(730)의 제1 단부(730a)와 접촉한다. 외부의 피스톤 스프링(704)이 내부의 피스톤 스프링(745) 보다 큰 스프링 강성을 갖는다.
외부 실린더 피스톤 압력 챔버(732)가 하우징(2)의 보어(2a)의 하단(2c), 내부 실린더(763)의 외경(763b) 및 외부 실린더의 제2 단부(730b) 사이에 형성된다. 외부 실린더 압력 챔버(732)가 체크 밸브(710)를 포함하는 공급 라인(712)을 통해서 오일 압력 공급부(707)와 유체 연통한다. 공급부(707)가 유체를 외부 실린더 압력 챔버(732)로 공급하여, 발생될 수 있는 임의 누출을 보충한다. 체크 밸브(710)는 외부 실린더 압력 챔버(732) 내의 임의 유체가 공급부(707) 내로 역으로 진입하는 것을 방지한다.
외부의 피스톤 챔버(716)가 외부의 피스톤의 내측부와 내부 실린더(723)의 상단 표면 사이에 형성된다.
보어(2a)의 하단(2c)에서, 유입구 공급 라인(706)이 위치되어, 외부의 피스톤을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시키기 위한 오일 압력을 제공한다. 공급부(707)로 유체를 공급하는 공급부가 유입구 공급 라인(706)으로 유체를 제공하는 공급부와 동일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 유체를 유입구 공급 라인(706)으로 공급하는 공급부가 외부 실린더 압력 챔버(732)와 유체 연통하는 공급부(707)와 상이할 수 있을 것이다.
외부의 피스톤(703)의 하단 표면(703b), 외부의 피스톤 스프링(704), 내부 실린더(763)의 외경(763b), 및 외부 실린더(730)의 상단 표면(730a) 사이에 형성된 챔버(709)가 바람직하게 대기에 또는 대기압에 위치된다.
예를 들어 도 22a에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 새로운 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 유체가 공급부(707)로부터 체크 밸브(710)를 통해서 외부 실린더 압력 챔버(732)로 공급되어 외부 실린더 압력 챔버(732)를 가압한다. 외부 실린더 압력 챔버(732)의 가압화는, 외부의 피스톤 스프링(304)으로부터의 스프링력 및 챔버(716) 내의 임의 유체에 더하여, 외부의 피스톤(703)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다.
예를 들어 도 22b에서 도시된 바와 같이, 텐셔너가 마모된 체인을 장력화할 때, 큰 부하가 없는 상태에서, 동작 중에, 내부 실린더(763)의 내경(763c) 및 내부 실린더(763)의 상단에 위치되는 체크 밸브(764)를 통과하는, 유입구 공급 라인(706)으로부터의 유체에 의해서 유체가 외부의 피스톤 챔버(716)로 공급되어 외부의 피스톤 챔버(716)를 가압한다. 또한, 유체가 공급부(707)로부터 그리고 체크 밸브(710)를 통해서 외부 실린더 압력 챔버(732)로 공급된다. 외부 실린더 압력 챔버(732) 및 외부의 피스톤 압력 챔버(716)의 가압화는, 외부의 피스톤 스프링(704)으로부터의 스프링력에 더하여, 외부의 피스톤(703)을 하우징(2)으로부터 외측으로 편향시켜, 폐쇄 루프 체인의 전장을 편향시킨다. 체인이 마모됨에 따라, 체인을 적절하게 장력화하기 위해서, 외부의 피스톤(703)이 하우징(2)으로부터 외측으로 더 편향되어야 한다. 외부의 피스톤(703)이 하우징(2)으로부터 외측으로 편향될 필요가 있는 부가적인 거리가 외부의 실린더(730)의 이동에 의해서 제공되고, 이는 또한 외부의 피스톤 스프링(304)의 제2 단부(704b)를 하우징(2)으로부터 외측으로 또한 이동시킨다. 외부의 실린더(730)가, 공급부(707)로부터의 오일을 통해서 그리고 스프링(745)에 의해서 외부 실린더 압력 챔버(732)를 가압하는 것에 의해서 이동된다.
예를 들어 도 22c에 도시된 바와 같이, 텐셔너가 큰 체인 부하 중에 마모된 체인을 장력화할 때, 동작 중에, 큰 힘이 예를 들어 도 22b에 도시된 피스톤 위치(쇄선으로 표시됨)로부터 하우징(2)을 향해서 내측으로 외부의 피스톤(703)을 민다. 내측 힘 및 외부의 피스톤(703)의 이동이 외부 실린더 압력 챔버(732) 내의 유체에 의해서 저지되는데, 이는, 체크 밸브(710)가, 유체가 외부 실린더 압력 챔버(732)를 빠져나가는 것을 방지하여, 외부 실린더 압력 챔버(732)를 본질적으로 가압하기 때문이다. 외부 실린더 압력 챔버(732)의 가압화는, 외부 실린더(730)가, 내측 힘에 반대로, 외부의 피스톤 스프링(704)을 통해서 외부의 피스톤(703) 상으로 외측 힘을 가하도록 유도한다. 큰 부하가 피스톤(703)으로부터 일단 제거되어, 외부 실린더 압력 챔버(732)를 본질적으로 감압시키면, 공급부(707)가 체크 밸브(710)를 통해서 유체를 공급하고 유체를 외부 실린더 압력 챔버(732)로 공급하여 외부 실린더 압력 챔버(732)를 충진하고 외부의 피스톤(703)에 대한 외부 실린더(730)의 이동을 보상하고 외부의 피스톤(703)에 대한 외부 실린더(730)의 위치를 유지한다. 유체가 또한 유입구 라인(706)으로부터 외부의 피스톤 챔버(716)로 공급된다. 내부의 피스톤 스프링(745)이 외부의 피스톤(703)에 대한 외부 실린더의 위치를 유지하는데 또한 도움이 된다는 것을 주목하여야 한다.
외부 실린더(730)의 이동은 외부의 피스톤(703)을 하우징(702)으로부터 외측으로 편향시키는 외부의 피스톤 스프링(704)의 제2 단부(704b)를 이동시켜 스프링 편향력을 변화시키고, 그에 따라 외부의 피스톤(703) 상으로 작용하는 스프링력이 가변적이 되고, 체인이 마모되고 연신되었을 때에도, 외부의 피스톤(703)이 체인을 계속적으로 장력화한다. 외부 실린더(730)가 외부의 피스톤 스프링(704) 예비부하력을 자동적으로 조정한다.
텐셔너의 유압 강성이 텐셔너의 외부 실린더 압력 챔버(732) 및 외부의 압력 챔버(716) 내의 압력에 의해서 생성되고, 체인 전장이 부하를 받을 때, 외부의 피스톤(703) 및 외부 실린더(730)가 하우징(2)을 향해서 내측으로 이동하는 것을 실질적으로 방지한다.
압력 릴리프 밸브 또는 분출부(미도시)를 통해서 제1 및 제2 압력 챔버(716, 732)의 누출을 조정하는 것에 의해서 댐핑이 텐셔너로 부가될 수 있을 것이다.
밀봉부 또는 부분적인 밀봉부가 내부의 실린더(763)와 외부의 피스톤(703) 사이에 그리고 외부의 피스톤(703)과 보어(2a) 사이에 존재할 수 있을 것이다.
도 22a 내지 도 22c의 텐셔너는, 체인 제어를 희생하지 않고, 체인 장력을 가능한 한 작게 유지하기 위해서 평균 텐셔너 힘을 자동적으로 조정하여, 새로운 체인에서 그리고 작은 동적 부하 조건에서 구동 효율을 상당히 개선한다.
도시된 실시예에서, 피스톤들, 실린더들, 및 보어들 사이의 중첩이 변경될 수 있다는 것을 주목하여야 한다. 밀봉부를 이용하여 간극 경로를 통한 누출을 감소시킬 수 있을 것이다.
압력 릴리프 밸브가 외부의 피스톤 챔버의 각각에 대해서 존재할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
부피 감소부, 분출부 및 압력 릴리프 밸브가 필요에 따라서 피스톤 및 실린더 보어로 통합될 수 있을 것이다.
외부의 피스톤 스프링을 지지하는 실린더 또는 내부의 피스톤이 힘 또는 위치 제어 장치, 예를 들어 도 7 및 도 8에 도시된 실시예와 유사한 유압 회로 또는 모터로 제어될 수 있을 것이다. 도 18a 내지 도 22c의 실시예가 또한 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 능동형 제어 피드백 시스템을 이용하여, 엄격한 간극 및 밀봉부의 필요성을 배제할 수 있을 것이다.
임의 실시예에서의 외부의 피스톤이, 멈춤쇠(pawl) 또는 랫쳇 클립과 같은, 랫쳇 메커니즘과 결합하는 치형부를 부가적으로 포함할 수 있다는 것을 주목하여야 할 것이다. 렛쳇 메커니즘은 외부의 피스톤 및 텐셔너 아암을 위한 경성 정지부(hard stop)를 제공한다. 렛쳇 메커니즘을 이용하여, 엔진이 소정 시간 동안 동작되지 않은 후에 시동되는 조건과 같이, 오일이 존재하지 않을 때, 외부의 피스톤이 너무 많이 후퇴되는 것을 방지할 수 있을 것이다.
렛쳇 메커니즘이 또한, 가동형 슬리브로서 규정되는 "스프링 베이스, 적어도 일부가 하우징의 보어에 직접적으로 인접하는 내부의 피스톤, 또는 외부의 피스톤을 다시 지지하는 외부의 피스톤 스프링을 지지하는 외부의 실린더로 적용될 수 있을 것이다. 렛쳇 메커니즘이 스프링 베이스로 적용될 때, 경성 정지부가 스프링 베이스를 위해서 제공된다. 외부의 피스톤 스프링이 스프링 베이스와 외부의 피스톤 사이에 존재하기 때문에, 연성(soft) 정지부가 외부의 피스톤을 위해서 제공된다.
따라서, 본원에서 설명된 발명의 실시예가 발명의 원리의 적용에 대한 단지 예시적인 것임을 이해하여야 할 것이다. 설명된 실시예의 상세 내용에 관한 본원에서의 언급은, 발명의 본질로서 간주되는 특징을 자체적으로 기술하는 청구항의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

Claims (42)

  1. 체인 전장(span) 또는 벨트를 장력화하기 위한 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너로서:
    원통형 보어를 가지는 하우징;
    개방 단부 및 폐쇄 단부, 개방 단부에서의 하단 표면, 및 내경을 가지는 중공형 내측부를 구비하는 본체를 포함하는 외부의 피스톤;
    제1 단부 및 제2 단부를 가지는 본체를 포함하는 내부의 피스톤으로서, 상기 내부의 피스톤이 상기 외부의 피스톤의 중공형 내측부 내에 수용되도록, 상기 외부의 피스톤 및 상기 내부의 피스톤이 상기 하우징의 원통형 보어 내에 동축으로 배열되는, 상기 내부의 피스톤;
    상기 외부의 피스톤을 상기 하우징으로부터 외측으로 편향시키기 위해서, 상기 외부의 피스톤의 중공형 내측부 내에 수용되는 외부의 피스톤 스프링으로서, 상기 외부의 피스톤 스프링이 상기 외부의 피스톤의 폐쇄 단부의 내부 표면과 접촉하는 제1 단부 및 상기 내부의 피스톤의 제1 단부와 접촉하는 제2 단부를 구비하는, 상기 외부의 피스톤 스프링;
    상기 내부의 피스톤을 상기 하우징으로부터 외측으로 편향시키기 위해서 상기 하우징의 원통형 보어 내에 수용되는 내부의 피스톤 스프링으로서, 상기 내부의 피스톤 스프링이 상기 내부의 피스톤의 제2 단부와 접촉하는 제1 단부 및 상기 하우징의 원통형 보어의 단부와 접촉하는 제2 단부를 구비하는, 상기 내부의 피스톤 스프링;
    상기 하우징의 원통형 보어, 상기 하우징의 원통형 보어 내에 수용되는 중공형의 슬리브의 외부 표면 및 상기 외부의 피스톤의 하단 표면에 의해서 형성된, 제1 유체 유입구를 가지는, 제1 유압 챔버; 및
    상기 외부의 피스톤을 상기 하우징 내로 미는 작용을 하는 내측 힘이 제2 유압 챔버 내에서 유체 압력을 생성하여, 내부의 피스톤으로 하여금, 내측 힘에 반대로, 외측 힘을 상기 외부의 피스톤 스프링을 통해서 외부의 피스톤 상으로 가하게끔 야기하도록, 상기 하우징의 원통형 보어 및 내부의 피스톤의 제2 단부에 의해서 형성되는, 제2 유체 유입구를 가지는, 제2 유압 챔버를 포함하는, 텐셔너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 보어 내에서 측방향으로 이동하지 않는 중공형의 고정형 슬리브인 상기 중공형의 슬리브를 더 포함하고, 상기 중공형의 고정형 슬리브가 상기 내부의 피스톤을 수용하며,
    상기 제2 유압 챔버는 상기 하우징의 원통형 보어의 단부, 상기 중공형의 고정형 슬리브의 내부 및 상기 내부의 피스톤의 제2 단부에 의해 형성되는, 텐셔너.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 보어가 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분이 상기 제2 부분의 직경 보다 작은 직경을 가지는, 텐셔너.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외부의 피스톤이 상기 원통형 보어의 제2 부분에 의해서 수용되는, 텐셔너.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유압 챔버와 유체 연통하는 압력 릴리프 밸브를 더 포함하는, 텐셔너.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외부의 피스톤 내의 분출부를 더 포함하는, 텐셔너.
  8. 제7항에 있어서,
    대기압의 그리고 상기 분출부와 연통하는 제3 챔버를 더 포함하고, 상기 제3 챔버가 상기 내부의 피스톤의 제1 단부와 상기 외부의 피스톤의 중공형 내측부 사이에 형성되는, 텐셔너.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 유입구가 체크 밸브를 더 포함하는, 텐셔너.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 내부의 피스톤 스프링의 제2 단부가 상기 하우징의 원통형 보어와 접촉하는, 텐셔너.
  11. 체인 전장 또는 벨트를 장력화하기 위한 수동형 텐셔너 시스템을 위한 텐셔너로서:
    원통형 보어를 가지는 하우징;
    샤프트에 연결된 헤드를 포함하는 외부의 피스톤으로서, 상기 헤드가 상단 표면 및 하단 표면을 가지고, 상기 샤프트가 하단 표면을 가지는, 상기 외부의 피스톤;
    상기 하우징의 원통형 보어에 의해서 수용되는 중공형의 가동형 슬리브로서, 상기 중공형의 가동형 슬리브가 중공형 본체를 구비하고, 상기 중공형 본체가, 내부 플랜지를 가지는 제1 단부, 제2 단부, 및 내경을 가지는 내측부를 구비하고, 상기 내부 플랜지가 상단 표면 및 하단 표면을 구비하고; 상기 외부의 피스톤 및 상기 중공형의 가동형 슬리브가 상기 하우징의 원통형 보어 내에 동축으로 배열되는, 상기 중공형의 가동형 슬리브;
    상기 원통형 보어 및 상기 중공형의 가동형 슬리브에 의해서 수용되고 상기 외부의 피스톤의 샤프트를 수용하는 중공형의 고정형 슬리브;
    상기 외부의 피스톤을 상기 하우징으로부터 외측으로 편향시키기 위한 외부의 피스톤 스프링으로서, 상기 외부의 피스톤 스프링이 상기 외부의 피스톤의 헤드의 하단 표면과 접촉하는 제1 단부 및 상기 중공형의 가동형 슬리브의 내부 플랜지의 상단 표면과 접촉하는 제2 단부를 구비하는, 상기 외부의 피스톤 스프링;
    상기 하우징의 원통형 보어 내에 수용되고 상기 중공형의 가동형 슬리브를 상기 하우징으로부터 외측으로 편향시키기 위해서 상기 중공형의 가동형 슬리브와 접촉하는 슬리브 스프링;
    상기 하우징의 원통형 보어, 상기 중공형의 가동형 슬리브, 및 제1 유체 유입구를 가지는 고정형 슬리브에 의해서 형성된 제1 유압 챔버; 및
    상기 외부의 피스톤을 하우징 내로 미는 작용을 하는 내측 힘이 제2 유압 챔버 내에서 유체 압력을 생성하여, 상기 중공형의 가동형 슬리브로 하여금, 내측 힘에 반대로, 외측 힘을 외부의 피스톤 스프링을 통해서 외부의 피스톤 상으로 가하게끔 야기하도록, 상기 하우징의 원통형 보어, 상기 고정형 슬리브, 및 상기 외부의 피스톤의 샤프트에 의해서 형성되는, 제2 유체 유입구를 가지는, 제2 유압 챔버를 포함하는, 텐셔너.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 슬리브 스프링의 제1 단부가 상기 중공형의 가동형 슬리브의 제2 단부와 접촉하고, 상기 슬리브 스프링의 제2 단부가 상기 하우징의 원통형 보어와 접촉하는, 텐셔너.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 슬리브 스프링의 제1 단부가 상기 고정형의 중공형 슬리브와 접촉하고, 상기 슬리브 스프링의 제2 단부가 상기 중공형의 가동형 슬리브의 플랜지의 하단 표면과 접촉하는, 텐셔너.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 중공형의 가동형 슬리브의 내부 플랜지의 하단 표면과 상기 고정형 슬리브 사이에 형성되고 상기 내부 플랜지의 개구부를 통해서 분출하는, 대기압의 제3 챔버를 더 포함하는, 텐셔너.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 유체 유입구가 체크 밸브를 더 포함하는, 텐셔너.
  16. 삭제
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  18. 삭제
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