KR102281716B1

KR102281716B1 - 조정 기구를 갖는 인장 디바이스 및 인장 디바이스의 토크를 조정하기 위한 방법

Info

Publication number: KR102281716B1
Application number: KR1020197028055A
Authority: KR
Inventors: 지몬 파이퍼; 요아힘 유트
Original assignee: 무어 운트 벤더 카게
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2021-07-23
Also published as: JP2020515788A; KR20190122236A; CN110573769B; DE102017107047A1; WO2018178143A1; EP3601845A1; EP3601845B1; PL3601845T3; US11156273B2; JP7130661B2; ES2926189T3; CN110573769A; US20210018074A1

Abstract

본 발명은 트랙션 디바이스용 클램핑 디바이스(2)에 관한 것으로, 베이스 요소(3), 베이스 요소(3)에 대해 피봇축(A4, A6)을 중심으로 피봇 장착되는 적어도 하나의 아암(4, 6)으로서, 클램핑 아암(4, 6)의 베어링 캐리어(17) 상에 회전 가능하게 장착된 인장 풀리(5, 7)를 갖는, 적어도 하나의 클램핑 아암; 클램핑 아암(4, 6)을 스프링 로딩하기 위한 스프링 수단(8)을 포함하고, 스프링 수단(8)은 클램핑 아암(4)의 제1 스프링 지지부(9)와 클램핑 디바이스(2)의 제2 스프링 지지부(10) 사이에서 피봇축(A4, A6)을 중심으로 연장하고, 클램핑 디바이스(2)는 피봇축(A4, A6)을 중심으로 원주방향으로 인장 풀리(5)의 베어링 캐리어(17)에 관하여 제1 스프링 지지부(9)를 조정하기 위한 조정 기구(11)를 더 갖는다.

Description

조정 기구를 갖는 인장 디바이스 및 인장 디바이스의 토크를 조정하기 위한 방법

본 발명은 트랙션 구동 장치(traction drive)용 인장 디바이스(tensioning device) 및 이러한 인장 디바이스의 토크를 조정하기 위한 방법에 관한 것이다. 벨트 구동 장치 또는 체인 구동 장치로서 또한 알려져 있는 트랙션 구동 장치는, 트랙션 수단을 거쳐 2개 이상의 샤프트 사이에서 토크가 전달되는 구동 장치이다. 일반적으로, 트랙션 구동 장치는 무단 트랙션 수단 및 이 무단 트랙션 수단이 그 주위에 감겨지는 적어도 2개의 풀리를 갖는데, 이들 풀리 중 하나는 구동 장치로서 그리고 하나는 트랙션 수단의 출력으로서 기능할 수 있다.

압입 끼워맞춤(force-fitting) 트랙션 구동 장치와 형상 끼워맞춤(form-fitting) 트랙션 구동 장치 사이에 특히 구별이 이루어진다. 압입 끼워맞춤 트랙션 구동 장치에서, 토크는 벨트와 풀리 사이의 접촉면에 작용하는 마찰력에 의해 전달된다. 형상 끼워맞춤 트랙션 구동 장치, 즉 체인 구동 장치 또는 치형 벨트 구동 장치에서, 토크는 각각의 형상 끼워맞춤 프로파일을 갖는 풀리에 의해 트랙션 수단 상에 또는 그로부터 전달된다.

벨트 구동 장치의 형태의 트랙션 구동 장치는 특히 구동 보조 유닛을 위해 자동차의 연소 엔진에 사용되는데, 여기서 제1 벨트 풀리가 연소 엔진의 크랭크샤프트 상에 장착되어 벨트를 구동한다. 다른 풀리가 예를 들어, 워터 펌프, 전기 발전기 또는 공기 조화 압축기와 같은 보조 유닛에 할당되고, 벨트 구동 장치에 의해 회전 구동된다. 크랭크샤프트와 벨트의 원주방향에서 크랭크샤프트에 인접하는 보조 유닛, 일반적으로 발전기 사이에는, 이완측(slack side)이 형성된다. 벨트 풀리 주위의 벨트의 충분한 감김을 보장하기 위해, 벨트는 인장 디바이스의 인장 롤러에 의해 미리 인장된다.

EP 2 128 489 A2 A1호로부터, 시동기-발전기를 갖는 벨트 구동 장치용 인장 디바이스가 알려져 있다. 인장 디바이스는 하우징을 갖고, 여기서 2개의 인장 아암이 공통 피봇축 주위에 피봇 가능하게 지지되어 있다. 인장 아암은 스프링 수단에 의해 서로에 대해 지지된다. 하우징은, 구동 벨트 풀리가 시동기-발전기 상에 장착될 때, 하우징이 시동기-발전기의 구동 샤프트를 에워싸는 환형부 내의 시동기-발전기에 관하여 무접촉하도록 장착 가능하다.

EP 2 573 423 A1호로부터, 그 위에 피봇 가능하게 지지된 인장 아암을 갖는 베이스 부재를 갖는 벨트 인장 디바이스가 알려져 있다. 벨트 인장 디바이스는, 인장 아암의 피봇축이 부속품의 벨트 풀리의 외경 내에 장착 상태로 배열되도록 형성된다.

DE 10 2015 211 227 A1호로부터, 연소 엔진의 트랙션 구동 장치용 인장 디바이스가 알려져 있다. 인장 디바이스는, 서로에 대해 회전 가능하고 인장 롤러를 각각 갖는 2개의 인장 아암, 2개의 인장 롤러를 서로를 향해 편향시키는 스프링 디바이스, 및 인장 아암을 서로를 향해 회전시키기 위한 액추에이터를 포함한다. 액추에이터는 타겟화된 방식으로 인장 롤러를 조정하기 위해 동작 중에 제어 가능한 전기 모터로서 형성된다.

DE 39 05 218 C1호로부터, 자동차의 구동 벨트의 벨트 장력을 조정하기 위한 조정 디바이스가 알려져 있다. 조정 디바이스는 피니언으로서 형성된 인장 요소, 및 인장 요소가 맞물리는 치형 기어의 형태의 카운터 인장 요소를 갖는다. 인장 요소를 회전함으로써, 전기 발전기가 차량 엔진에 대해 피봇되고, 따라서 구동 벨트의 평면에서 조정된다.

US 2008/0070730 A1호는 가요성 구동 요소를 클램핑하기 위한 디바이스를 설명하고 있다. 디바이스는 한 쌍의 대향하는 접촉 요소에 의해, 가요성 구동 요소의 상부 스팬(span) 및 하부 스팬과 접촉한다. 디바이스는, 접촉 요소를 함께 잡아당기고 가요성 구동 요소에 미리 결정된 장력을 제공하기 위해 서로로부터 선택된 거리에 접촉 요소를 위치시키기 위한 스프링 클립의 형태의 연결 요소를 포함한다.

벨트 구동 장치는 벨트 길이의 제조 공차, 서로에 대한 풀리의 직경 및 위치 공차 및 벨트 인장기 스프링의 토크 공차에 의해 유발되는 정적 스트랜드력(strand force) 편차를 받게 된다. 이는 하나의 인장 아암을 갖는 종래의 벨트 인장기에 뿐만 아니라 벨트 구동식 시동기-발전기 용례에서 진자 아암(pendulum arm)을 갖는 벨트 인장기에 적용된다.

정적 스트랜드력 편차에 기인하여, 벨트 구동 장치의 구성요소는 최소 스트랜드력과 최대 스트랜드력 사이의 넓은 범위를 위해 강인하게 설계되어야 한다. 비교적 높은 스트랜드력이 무슬립(slip-free) 동력 전달을 위해 요구된다.

이에 기초하여, 본 발명의 목적은 트랙션 구동 장치의 스트랜드력의 감소 또는 더 낮은 스트랜드력으로의 벨트 구동 장치의 설계를 가능하게 하는, 트랙션 구동 장치용 인장 디바이스를 제안하는 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 인장 디바이스의 토크를 조정하기 위한 대응 방법을 제안하는 목적에 기초한다.

해결책은 트랙션 구동 장치용 인장 디바이스이며, 고정 구성요소에 연결을 위한 베이스 부재; 피봇축을 중심으로 베이스 부재에 대해 피봇 가능하게 지지되고, 인장 아암의 베어링 캐리어 상에 회전 가능하게 지지된 인장 롤러를 갖는 적어도 하나의 인장 아암; 인장 아암을 탄성적으로 로딩하기 위한 스프링 수단으로서, 스프링 수단은 인장 아암의 제1 스프링 지지부와 벨트 인장 디바이스의 제2 스프링 지지부 사이에서 피봇축을 중심으로 연장하는, 스프링 수단; 피봇축을 중심으로 원주방향에서 인장 롤러의 베어링 캐리어에 대해 제1 스프링 지지부를 조정하기 위한 조정 기구를 포함한다.

인장 디바이스의 장점은 조정 기구가 트랙션 구동 장치의 스팬력의 조정 또는 변경을 가능하게 한다는 것이다. 이는 제1 스프링 지지부가 베어링 캐리어 또는 그에 연결된 인장 롤러에 대해 원주방향으로 이동 가능한 점에서 달성된다. 따라서, 또한 제1 스프링 지지부와 제2 스프링 지지부 사이의 원주방향 길이가 변경되어, 스프링 예비 하중력이 변경되게 된다. 원주방향에서의 사양은 특히, 원주방향에서의 성분을 갖는 임의의 조정 이동을 포함해야 한다. 트랙션 수단에 인가된 스트랜드력은 무슬립 동력 전달을 위해 요구된 값에 제한될 수 있어, 마찰 손실이 이에 따라 감소될 수 있게 되는데, 이는 벨트 구동 장치의 효율에 유리한 효과를 미친다. 제2 스프링 지지부는 (제1) 인장 아암이 그에 대해 피봇 가능한 벨트 인장기의 구성요소에 할당된다. 특히, 이는 다른 (제2) 인장 아암 또는 베이스 부재일 수 있다.

이에 따라, 인장 디바이스가 장착될 때, 제1 스프링 지지부와 제2 스프링 지지부 사이의 각도는 인장 아암의 피봇축에 관하여 변경된다. 인장 디바이스의 장착 상태에서, 인장 풀리는 스프링 수단이 그에 대해 지지되어 있는 구성요소에 대해 고정 유지된다.

트랙션 구동 장치는 무단 트랙션 디바이스에 의해 2개 이상의 샤프트 사이에 토크를 전달하도록 설계된다. 특히, 트랙션 구동 장치는 벨트 구동 장치, 치형 벨트 구동 장치 또는 체인 구동 장치의 형태로 구성될 수도 있다.

조정 기구는 베어링 캐리어, 또는 그 위에 지지된 인장 롤러에 대해 피봇축 주위에서 원주방향에서 제1 스프링 지지부를 조정하도록 설계된다. 이를 위해, 조정 기구는 스프링 지지부에 단단히 연결된 설정 요소, 및 베어링 캐리어에 단단히 연결된 지지 요소로서, 설정 요소는 지지 요소에 대해 피봇축을 중심으로 원주방향으로 조정 가능하게 안내되는, 지지 요소, 및 지지 요소에 대해 설정 요소를 조정하기 위한 작동 요소를 가질 수 있다. 단단한 연결이라는 것은 특히, 상기 구성요소들이 서로에 대해 이동 불가능하고 특히 일체로 형성될 수 있는 것을 의미한다. 설정 요소, 지지 요소 및 작동 요소의 디자인 및 배열에 대해, 다양한 옵션이 가능하고, 예를 들어 이하와 같다.

제1 실시예에 따르면, 작동 요소는 인장 아암에 회전 가능하게 부착될 수 있고 회전되기 위한 작동 구조체를 갖고 설계될 수 있다. 작동 요소의 작동 구조체는 공통 이동을 위해, 즉 작동 요소 및 그에 회전 불가능하게 연결된 작동 구조체의 회전이 피봇축을 중심으로 원주방향에서 베어링 캐리어에 대한 인장 아암의 원주방향 이동을 유발하도록, 베어링 캐리어에 연결된 카운터-구성요소의 카운터-구조체와 상호 작용할 수 있다. 제1 가능성에 따르면, 작동 구조체는 카운터-구성요소의 톱니 세그먼트와 상호 작용하는 치형 구조체로서 형성될 수 있고, 카운터-구성요소는 인장 롤러용 상부 커버 디스크이다. 이 경우에, 치형 구조체의 회전은 특히 카운터-구성요소 및 그에 연결된 베어링 캐리어의 선형 이동을 유발한다. 제2 가능성에 따르면, 작동 요소는 카운터-구성요소의 카운터-면과 상호 작용하는 작동 구조체로서 편심 면 구조체를 가질 수 있고, 카운터 구성요소는 인장 롤러용 상부 커버 디스크이다. 편심 면 구조체는 예를 들어, 편심 설정 곡선으로서 형성될 수 있어, 작동 요소를 회전함으로써 인장 아암에 대한 베어링 캐리어의 조정이 실행되게 된다. 양 가능성에 대해, 베어링 캐리어가 원주방향 세장형 축방향 관통 개구를 가질 수 있고, 이 관통 개구를 통해 나사와 같은 부착 요소가 인장 롤러를 인장 아암에 연결하기 위해 통과될 수 있는 것이 적용된다. 세장형 관통 개구는 작동 요소가 회전될 때, 인장 아암에 대한 베어링 캐리어의 원주방향 이동을 허용한다.

다른 실시예에 따르면, 작동 요소는 베어링 캐리어에 단단히 연결될 수 있고, 베어링 캐리어는 회전 고정 방식으로 인장 롤러용 하부 커버 디스크에 연결될 수 있고, 작동 구조체는 편심 면 구조체로서 하부 커버 디스크 상에 형성되고, 카운터-구조체는 편심 면 구조체가 그 위에 지지되어 있는 카운터-면으로서 인장 아암 상에 형성된다.

작동 요소와 설정 요소 사이의 힘 전달 경로에는, 지지 요소에 관하여 규정된 위치에 설정 요소를 유지하도록 구성되는 결합 수단이 제공될 수 있다. 결합 기구로서 또한 설계될 수 있는 결합 수단의 위치는 원리적으로 힘 전달 경로 내에서 임의적이다. 이 맥락에서, 힘 전달 경로는 작동 요소와 설정 요소 사이에 힘을 전달하기 위해 배열된 모든 구성요소를 칭한다.

실시예에 따르면, 조정 기구는, 제1 스프링 지지부 및 인장 롤러가 피봇축을 중심으로 최대 10°만큼 서로에 대해 조정 가능하도록 설계될 수 있다. 그러나, 이 조정 범위는 스트랜드력에 영향을 미치는 구성요소의 모든 위치 공차 및 제조 공차를 고려하여, 스트랜드력을 원하는 값으로 조정하기 위해 충분히 커야 한다. 더 구체적으로, 특히, 제1 스프링 수단 및 인장 롤러가 피봇축을 중심으로 최대 ±5°만큼 중앙 시작 위치로부터 시작하여 조정 가능한 것이 제공될 수 있다. 이에 의해, 스프링 수단이 중앙 위치로부터 시작하여 양 방향에서 변화되거나 조정될 수 있는 것이 유리하게 달성된다. 이는 스트랜드력이 요구에 따라 증가되거나 감소될 수 있다는 것을 의미한다.

조정 기구는 바람직하게는, 조정이 적어도 실질적으로 원주방향에서 발생하도록 형성된다. 특히, 이는 조정이 원주방향 곡선 또는 피봇축에 대략 접선인 직선 상에서 발생하는 것을 포함할 것이다. 바람직한 실시예에 따르면, 정지부가 제1 스프링 지지부와 스프링 수단 사이에 형성되고, 조정 기구는 특히 초기 위치로부터 시작하여, 정지부가 피봇축(A)을 중심으로 원주방향에서 접선에 대해 최대 ±10°의 각도 범위 내에서 이동 가능하도록 설계된다. 이 경우에, 접선은 피봇축으로부터 정지부까지 반경에 대한 수선으로서 정의될 수 있다. 정지부 대신에, 인장 아암에 연결된 상이한 요소는 또한 기준점으로서 고려될 수 있다. 실질적으로 원주방향에서 스프링 지지부를 조정함으로써, 트랙션 수단 상에 인장 롤러로부터 작용하는 예비 인장력의 유효 방향은 실질적으로 불변 유지된다.

스프링 수단은 원주방향에서 적어도 하나의 인장 아암을 로딩하도록 설계되고 배열된다. 적어도 하나의 스프링, 즉 바람직하게는 종축 주위로 연장하는 하나 이상의 스프링이 제공될 수 있다. 스프링은 특히 반경방향 거리를 갖는 인장 아암의 피봇축 주위에서 원주방향으로 연장하는 굽힘 스프링으로서 형성될 수 있다. 굽힘 스프링은 특히 실질적으로 하중 하에서 굽힘을 받게 되는 스프링으로서 이해된다. 굽힘 스프링은 특히 980° 미만(3개의 권선), 바람직하게는 720° 미만(2개의 권선), 필요하다면 360° 미만(1개의 권선)의 원주방향 연장부를 따라 제1 스프링 지지부와 제2 스프링 지지부 사이에서 피봇축을 중심으로 원주방향으로 연장한다. 굽힘 스프링의 반경은 원주방향 연장부를 따라 변할 수 있다. 굽힘 스프링의 예는 피봇축 주위로 바람직하게는 360° 미만만큼 원주방향으로 연장하는 보우 스프링(bow spring), 또는 피봇축 주위로 360° 초과 및/또는 980° 미만만큼 연장할 수 있는 코일 스프링이다. 콤팩트한 디자인을 위해, 코일 스프링의 축방향 길이에 대한 코일 스프링의 공칭 직경의 비는 조립 상태에서, 4.0 초과, 특히 5.0 초과인 것이 유리하다.

제2 스프링 지지부의 디자인 및 배열은 1-아암 인장기 또는 2-아암 인장기로서 형성될 수 있는 벨트 인장기의 유형에 의존한다. 1-아암 인장기에서, 정확하게 하나의 인장 아암이 제공되는데, 이는 베이스 부재에 대해 스프링 수단을 거쳐 원주방향으로 탄성적으로 지지되어 있다. 본 실시예에서, 스프링 수단이 원주방향으로 그 위에 지지되어 있는 제2 지지면이 이에 따라 베이스 부재에 할당된다.

2-아암 인장기는 2개의 인장 아암, 즉 제1 인장 롤러를 갖는 제1 인장 아암 및 제2 인장 롤러를 갖는 제2 인장 아암을 갖고, 2개의 인장 아암은 스프링 수단에 의해 원주방향에서 서로에 대해 지지된다. 제2 인장 롤러를 갖는 제2 인장 아암은 트랙션 수단을 로딩한다. 2개의 인장 아암은 각각의 자신의 또는 공통 피봇축을 중심으로 서로에 대해 그리고/또는 베이스 부재에 대해 피봇 가능하게 지지될 수 있다. 2개의 인장 아암을 갖는 본 실시예에서, 스프링 수단이 원주방향에서 그에 대해 지지되어 있는 제2 지지면이 제2 인장 아암에 할당되어, 2개의 인장 아암이 스프링 수단에 의해 원주방향에서 서로에 대해 탄성적으로 지지되게 된다.

2-아암 인장기가 벨트 구동 장치에 사용되는데, 여기서 시동기-발전기가 보조 유닛으로서, 즉 동작 조건에 따라 시동기(시동기 모터)로서 또는 교류기(발전기)로서 동작될 수 있는 전기 모터로서 벨트 구동 장치 내에 통합된다. 정상 또는 모터 동작에서, 크랭크샤프트 상의 벨트 풀리는 구동 풀리이고, 반면에 시동기-발전기 및 다른 유닛은 종동된다. 시동 또는 시동기 동작에서, 시동기-발전기는 연관된 풀리를 거쳐 크랭크샤프트를 구동하여 연소 엔진을 시동한다. 보조 유닛으로서 시동기-발전기를 갖는 이러한 벨트 구동 장치에서, 시동기-발전기의 벨트 풀리의 양측에서 인장 스트랜드와 이완 스트랜드 사이에서, 한편으로는 모터 동작과 다른 한편으로는 시동기 동작 사이의 교번이 존재한다. 따라서, 상기 스트랜드들의 모두에 대해 스프링 로딩된 인장 롤러를 제공하고 따라서 2개의 인장 아암을 제공할 필요가 있는데, 이들 인장 아암 중에서 각각 하나는 스프링력 하에서 이완 스트랜드 상에 영향을 미치고, 다른 하나는 인장 스트랜드로부터 뒤로 압박된다.

실시예에 따르면, 베이스 부재 및/또는 적어도 하나의 인장 아암은 부속품의 구동 샤프트 및/또는 벨트 풀리가 장착 상태에서 그 내로 연장할 수 있는 개구를 가질 수 있다. 베이스 부재는 강 구성요소로서, 특히 판금 성형부로서 설계될 수 있다. 따라서, 적은 재료 소비로 높은 강도 및 강성이 유리한 방식으로 달성된다. 베이스 부재는 특히 개구를 에워싸는 부분으로부터 플랜지형으로 돌출하고 구동 샤프트가 통과하는 하나 이상의 부착부를 가질 수 있다. 베이스 부재가 부속품에 연결될 수 있는 다수의 부착점이 제공되면 유리하다.

해결책은 또한 인장 디바이스의 토크를 조정하기 위한 방법이며, 인장 디바이스는 인장 디바이스의 다른 구성요소에 대해 피봇축을 중심으로 피봇 가능한 인장 아암, 인장 롤러, 인장 아암이 그를 통해 구성요소에 대해 원주방향에서 지지되어 있는 스프링 수단, 및 인장 롤러에 대해 인장 아암을 조정하기 위한 조정 기구를 포함하고, 이하의 단계: 인장 디바이스가 장착 상태에서 가질 것인 타겟 토크를 결정하는 단계; 스프링 수단이 그에 대해 지지되어 있는 구성요소에 대해 인장 아암을 피봇할 때, 인장 아암의 피봇각을 가로지르는 인장 디바이스의 실제 토크를 측정하는 단계; 타겟 토크가 인가되는 타겟 피봇각까지 구성요소에 대해 인장 아암을 피봇하는 단계; 및 타겟 피봇각을 표현하는 마킹을 인장 디바이스 상에 적용하는 단계를 포함한다.

이 방법에 의해, 인장 디바이스의 스프링 하중은 항상 공칭 토크값으로 설정될 수 있다. 달리 말하면, 인장 디바이스는 벨트 구동 장치 내에서 무슬립 동력 전달을 위해 필요한 최저 가능한 스트랜드력으로 조립 상태에서 조정될 수 있다. 인장 디바이스 및 방법은 예를 들어, 제조 공차, 위치 공차 및 스프링 토크 공차에 기인하여 발생할 수 있는 정적 스트랜드력을 보상하는 데 사용될 수 있다. 방법 및 디바이스는 균일한 개념의 요소여서, 방법의 모든 특징들이 디바이스에 적용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지여서, 디바이스의 모든 특징들이 방법에 적용될 수 있다. 특히, 방법은 상기 실시예 중 하나 이상을 가질 수 있는 본 발명에 따른 인장 디바이스에 의해 수행될 수 있다.

타겟 토크는 예를 들어, 고객에 의해 계산되거나 지정될 수 있다. 타겟 토크의 계산은 예를 들어, 트랙션 수단에 의해 전달될 토크, 구동 벨트 풀리 상의 감김 정도, 트랙션 수단의 유형, 부속품의 공칭 토크 등과 같은, 벨트 구동 장치의 성능 데이터에 기초하여 수행될 수 있다. 인장 디바이스의 토크의 측정은 인장 아암의 피봇각에 걸친 스프링 토크를 측정하는 적합한 측정 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 이로부터, 토크-인장각 곡선이 각각의 인장 디바이스에 대해 유도될 수 있다. 이 경우에, 인장 디바이스에 의해 발생된 토크는 이에 따라 스프링 하중의 증가에 기인하는 스프링 지지부에 대한 인장 아암의 피봇 증가에 따라 증가한다. 토크-인장 각도 곡선에 의해, 대응 토크가 인장 아암의 각각의 피봇각에 할당된다. 원하는 타겟 토크를 설정하기 위해, 인장 아암은 대응 피봇 위치 또는 각도 위치에 전달된다. 이 위치에서, 갱신된 토크 측정 없이, 인장 아암이 요구 각도 위치로 재현 가능하게 피봇될 수 있는 것을 가능하게 하는 마킹이 인장 디바이스에 적용된다.

마킹은 예를 들어, 페인트, 에칭, 레이저에 의한 또는 유사한 방식의 열처리에 의해 적용될 수도 있는 광학 및/또는 촉각 지각 가능 마킹으로서 구성될 수도 있다. 특히, 제1 마킹 요소가 인장 아암에 할당되고, 제2 마킹 요소가 구성요소에 대해 할당되고, 인장 아암이 이 구성요소에 대해 피봇 가능하고, 이 마킹 요소들은 원하는 각도 위치에서 서로 축방향으로 대향하여 배열되는 것이 제공될 수도 있다.

후속 단계에서, 인장 디바이스는 벨트 구동 장치 내에 조립된다. 이를 위해, 인장 디바이스는 고정 구성요소 상에 장착되고, 벨트는 모든 구동 벨트 풀리 주위에 감기고, 인장 롤러는 벨트에 대해 스프링 예비 장력 하에서 로딩된다. 이제, 인장 아암은, 타겟 피봇각을 표현하는 마킹이 도달되거나 마킹 요소가 서로 정렬될 때까지, 조정 기구에 의해 인장 롤러에 대해 조정될 수 있다. 이 설정 위치에서, 조정 기구는 고정된다. 이제, 원하는 타겟 토크가 인가된다.

바람직한 실시예가 첨부 도면을 사용하여 이하에 설명된다. 여기서,
도 1a는 제1 실시예에서 본 발명에 따른 벨트 인장 디바이스를 축방향 도면으로 도시하고 있다.
도 1b는 도 1a의 벨트 인장 디바이스를 사시도로 도시하고 있다.
도 1c는 조정 가능한 인장 롤러를 갖는 도 1a의 벨트 인장 디바이스를 분해도로 도시하고 있다.
도 1d는 도 1a의 벨트 인장 디바이스의 조정 가능한 인장 롤러를 종방향 단면도로 상세히 도시하고 있다.
도 1e는 상이한 조정 위치(P0, P1, P2)에서 도 1a의 벨트 인장 디바이스의 조정 가능한 인장 롤러를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 벨트 인장 디바이스용 스프링 예비 장력을 설정하기 위한 공칭 각도 위치를 결정하기 위한 토크 특성 곡선(I_spring)을 도시하고 있다.
도 3은 도 1의 벨트 인장 디바이스를 갖는 벨트 구동 장치를 도시하고 있다.
도 4a는 제2 실시예에서 본 발명에 따른 벨트 인장 디바이스를 축방향 도면으로 도시하고 있다.
도 4b는 도 4a의 벨트 인장 디바이스를 사시도로 도시하고 있다.
도 4c는 조정 가능한 인장 롤러를 갖는 도 4a의 벨트 인장 디바이스를 분해도로 도시하고 있다.
도 4d는 도 4a의 벨트 인장 디바이스의 조정 가능한 인장 롤러를 종방향 단면도로 상세히 도시하고 있다.
도 5a는 아래로부터 대각선으로 볼 때, 분해도에서 조정 가능한 인장 롤러를 갖는, 다른 실시예의 본 발명에 따른 벨트 인장 디바이스를 사시도로 도시하고 있다.
도 5b는 도 5a의 벨트 인장 디바이스의 조정 가능한 인장 롤러를 종방향 단면도로 상세히 도시하고 있다.
도 5c는 도 5b의 조정 가능한 인장 롤러를 설정 윤곽부를 통한 단면도로 도시하고 있다.
도 6a는 전방으로부터 대각선으로 볼 때, 다른 실시예의 본 발명에 따른 벨트 인장 디바이스를 사시도로 도시하고 있다.
도 6b는 도 6a의 벨트 인장 디바이스의 상세를 조정 기구 상에서 사시 측면도로 도시하고 있다.
도 7은 위로부터 대각선으로 볼 때, 다른 실시예의 본 발명에 따른 벨트 인장 디바이스를 사시도로 도시하고 있다.
도 8a는 다른 실시예의 본 발명에 따른 벨트 인장기를 사시 분해도로 도시하고 있다.
도 8b는 도 8a로부터의 벨트 인장기를 평면도로 도시하고 있다.
도 8c는 도 8a로부터의 벨트 인장기를 측면도로 도시하고 있다.
도 8d는 도 8a로부터의 벨트 인장기를 부분 단면도로 평면도로 도시하고 있다.

이하의 도 2 및 도 3과 함께 설명되는 도 1a 내지 도 1e는 제1 실시예의 벨트 인장 디바이스(2)를 도시하고 있다. 벨트 인장 디바이스(2)는 베이스 부재(3), 제1 인장 롤러(5)를 갖는 제1 인장 아암(4), 제2 인장 롤러(7)를 갖는 제2 인장 아암(6), 및 스프링(8)을 포함하고, 이 스프링을 거쳐 2개의 인장 아암(4, 6)이 회전 방향에서 서로에 대해 탄성적으로 지지된다. 스프링(8)은 원주방향 길이(L8)를 따라 제1 인장 아암(4)의 제1 스프링 지지부(9)와 제2 인장 아암(6)의 제2 스프링 지지부(10) 사이에서 연장한다. 조정 기구(11)가 원주방향에서 제1 인장 롤러(5)에 대해 제1 스프링 지지부(9)를 조정하도록 제공된다. 이하에 더 상세히 설명될 것인 조정 기구(11)에 의해, 2개의 스프링 지지부(9, 10) 사이의 원주방향 길이(L8) 및 따라서 인장 롤러(5, 7) 사이에 작용하는 스프링 예비 하중, 및 토크 각각이 변경될 수 있다.

베이스 부재(3)는 부속품과 같은 고정 구성요소 상에 부착될 수 있다. 부속품은 원리적으로 벨트 구동 장치의 부분인 임의의 기계, 즉 특히 발전기, 워터 펌프 등과 같은 자동차의 주 엔진에 의해 구동되는 임의의 보조 유닛일 수 있다. 고정 구성요소로의 연결을 위해, 베이스 부재(3)는 원주 주위에 분포된 다수의 부착부(47)를 갖는데, 이들 부착부는 특히 나사가 고정 구성요소로의 부착을 위해 그를 통해 삽입될 수 있는 보어를 갖는 반경방향 외향 돌출 플랜지 돌출부로서 설계된다. 벨트 인장 디바이스(2)의 2개의 인장 아암(4, 6)은 각각의 베어링 수단에 의해 피봇축(A4, A6)을 중심으로 베이스 부재(3)에 대해 또는 서로에 대해 회전 가능하게 지지된다. 베이스 부재(3), 제1 인장 아암(4) 및/또는 제2 인장 아암(6)은 특히 판금재로부터 형성될 수 있는 강 구성요소로서 바람직하게 설계된다.

제1 인장 아암(4)은 제1 베어링에 의해 제1 피봇축(A4) 주위에 피봇 가능하게 지지된다. 제2 인장 아암(6)은 제2 베어링에 의해 제2 피봇축(A6) 주위에 피봇 가능하게 지지된다. 여기서, 2개의 베어링은 서로 동축으로 배열되는데, 즉 2개의 피봇축(A4, A6)은 일치한다. 그러나, 일반적으로, 특정 용례에서 2개의 피봇축이 서로 평행하게 또는 편심으로 배열될 수 있는 것도 또한 가능하다.

피봇축(A4, A6) 주위에서 원주방향으로 연장하는 스프링(8)은 2개의 인장 아암(4, 6)의 상대 피봇 이동을 상쇄한다. 2개의 인장 아암(4, 6)은 중간 스프링(8)에 기인하여 제한된 정도로 서로에 대해 회전 가능하고, 스프링(8)과 함께, 축(A4, A6) 주위로, 즉 베이스 부재(3)에 대해 대략 360° 이상으로 자유롭게 회전할 수 있다. 벨트 인장 디바이스(2)의 장착 상태에서, 피봇축(A4, A6)은 베이스 부재(3)의 개구(41) 내에 배열되는 것이 제공된다.

인장 아암(4, 6)은 각각의 인장 아암(4, 6)의 환형 베어링부(14, 15)로부터 반경방향 외향으로 돌출하는 캐리어부(12, 13)를 각각 갖는다. 각각의 캐리어부(12, 13) 상에는, 연관된 인장 롤러(5, 7)가 부착되고 피봇축(A4, A6)에 평행하게 연장하는 회전축(A5, A7) 주위에 각각의 베어링(16, 16')에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제2 인장 롤러(7)용 베어링(16')은 캐리어부(13)에 단단히 연결된 베어링 리셉터클 상에 장착된다. 베어링(16')은 나사(27')에 의해 캐리어부(13)에 클램핑된다. 상부 및 하부 디스크(19, 19')는 인장 롤러(5, 7)의 베어링(16, 16') 내로 오물이 진입하는 것을 방지한다.

본 실시예의 특정 특징은 콤팩트한 유닛 내에 제1 인장 롤러(5) 및 조정 기구(11)를 포함하는 제1 인장 롤러 배열의 디자인이다.

제1 인장 롤러(5)는 회전축(A5) 주위에서 회전 가능하도록 제1 인장 아암(4)의 제1 베어링 캐리어(17) 상에 회전 가능하게 지지된다. 베어링 캐리어(17)는 조정 기구(11)에 의해 인장 아암(4)에 대해 조정될 수 있고 요구된 위치에 고정될 수 있다. 베어링 캐리어(17)에 대해 인장 아암(4)을 이동시킴으로써, 인장 아암에 연결된 제1 스프링 지지부(9)는 인장 롤러(5)에 대해 원주방향으로 이에 따라 이동된다. 이동 방향에 따라, 이는 스프링(8)의 팽창 또는 수축을 유발하여, 스프링력 및 따라서 벨트 인장기(2)에 의해 발생될 수 있는 토크가 변경될 수 있게 된다.

조정 기구(11)는 스프링 지지부(9)에 연결된 설정 요소(18), 베어링 캐리어(17)에 연결된 지지 요소(19), 및 지지 요소에 대해 설정 요소를 조정하기 위한 작동 요소(20)를 포함한다. 지지 요소(19)는 일측에서 설정 요소(18) 상에 그리고 다른 측에서 간접 지지부를 또한 포함하는 작동 요소(20) 상에 원주방향에서 지지된다.

본 실시예에서, 설정 요소(18)는, 인장 아암(4)으로부터 축방향으로 돌출하고 원주방향으로 연장하는 가이드 윤곽부(22)를 갖는 돌출부의 형태로 설계된다. 베어링 캐리어(17)는 카운터-윤곽부(23) 내에서 정합 가이드 윤곽부(22)와 결합하여, 베어링 캐리어(17)가 피봇축(A4)에 대해 각각 접선으로 원주방향에서 인장 아암(4)에 대해 안내되게 된다. 여기서, 가이드 윤곽부(22) 및 카운터-윤곽부(23)는 그루브-텅(groove-tongue) 원리에 따라 형성되는데, 이에 한정되는 것은 아니다.

베어링 캐리어(17)는 특히, 형상 끼워맞춤 연결부에 의해, 그 상단부에서 지지 요소(19)와 연결된다. 이를 위해, 베어링 캐리어(17)는 회전 고정 방식으로 지지 요소(19)의 대응 개구에 결합하는 결합 수단(24)을 갖는다. 형상 끼워맞춤 연결에 기인하여, 지지 요소가 작동 요소(20)에 의해 조정될 때, 베어링 캐리어(17)가 지지 요소(19)와 함께 이동하는 것이 달성된다. 여기서, 지지 요소(19)는 작동 요소(20)의 대응 치형 구조체(26)와 상호 작용하는 치형 래크 세그먼트(25)를 그 상단면에 갖는 커버 디스크의 형태로 설계된다. 커버 디스크(19)는 베어링 캐리어(17)에 동축으로 그리고 따라서 또한 인장 롤러(5)에 동축으로 배열되고, 상부를 향해 베어링(16)을 덮어 오물의 침투를 방지한다. 인장 롤러(5)의 하부측에는, 다른 커버 디스크(48)가 제공된다.

작동 요소(20)는 여기서 작동 구조체로서 외부 치형부 뿐만 아니라 토크를 도입하기 위한 외부 윤곽부, 특히 외부 육각부를 갖는 치형 너트로서 설계된다. 작동 요소(20)는 부착 요소(27)가 그를 통해 삽입되는 중앙 관통 개구(43)를 갖는다. 나사로서 형성되는(이에 한정되는 것은 아님) 부착 요소(27)는 베어링 캐리어(17)의 세장형 관통 개구를 통과하고 인장 아암(4) 내로 나사 결합된다. 따라서, 작동 요소(20)는 나사(27) 상에 회전 가능하게 지지된다.

작동 요소(20)의 회전은, 상호 맞물림 톱니(25, 26)에 기인하여, 부착 요소(27)에 대한, 지지 요소(19), 그에 연결된 베어링 캐리어(17) 및 그에 연결된 인장 아암(5)의 상대 이동 및 가이드(22, 23)를 따라, 부착 요소(27)를 거쳐 그에 연결된 인장 아암(4)의 상대 이동을 유발한다. 이동은 피봇축(A4) 주위에서 대략 원주방향으로 발생한다. 도 1e에는, 상이한 설정 위치가 도시되어 있는데, 이 설정 위치 내로 인장 롤러(5)가 부착 요소(27)에 대해 중앙 위치로부터 시작하여 조정될 수 있다. 중앙 설정 위치는 중간에 도시되어 있다. 이 위치로부터 시작하여, 작동 요소(20)가 반시계방향으로 회전되면(좌측 도면), 부착 요소(27) 및 그와 함께 또한 그에 연결된 인장 아암(4)은 이에 따라 피봇축(A4) 주위로 인장 롤러(5)로부터 이격하여 시계방향으로 압박된다. 스프링(8)은 팽창하여, 스프링에 의해 발생된 토크가 증가되게 된다. 그에 대향하여, 작동 요소(20)가 중앙 위치로부터 시작하여 시계방향으로 회전되면(우측 도면), 부착 요소(27) 및 그와 함께 그에 연결된 인장 아암(4)은 이에 따라 인장 롤러(5)에 대해 피봇축(A4) 주위로 반시계방향으로 이동된다. 스프링(8)은 수축하여, 스프링에 의해 생성된 토크가 감소되게 된다.

조정 기구(11)는, 벨트 인장기의 구성요소의 모든 위치 및 제조 공차를 고려하여, 벨트 인장 디바이스(2)에 의해 발생될 수 있는 토크를 요구 값으로 조정하기 위해, 2개의 단부 위치(P1, P2) 사이의 조정 범위가 충분히 크도록 구성되어야 한다. 예를 들어, 조정 기구(11)는, 제1 스프링 지지부(9) 및 인장 롤러(5)가 피봇축(A4) 주위로 최대 10°의 각도 범위(β)만큼 서로 대향 방향으로 조정 가능하도록 설계될 수 있다. 특히, 제1 스프링 지지부(9) 및 인장 롤러(5)가, 중앙 시작 위치(P0)로부터 시작하여, 피봇축(A4)을 중심으로 최대 ±5°만큼 대향 단부 위치들(P1, P2)로 조정 가능한 것이 제공된다. 이 방식으로, 스프링(8)의 토크 및 따라서 벨트 가동력은 요구에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.

조정 방향은 여기서, 이 경우에, 직선형으로 형성되고 피봇축(A4)에 접선으로 연장하는, 설정 요소(18)와 베어링 캐리어(17) 사이의 가이드(22, 23)에 의해 정의된다. 조정은 또한 비직선형 방식으로, 특히 곡선으로, 또한 접선으로부터 벗어나서 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 바람직하게는, 조정 기구(11)는, 조정이 적어도 실질적으로 원주방향에서 수행되도록 설계된다. 이는 특히, 제1 인장 아암(5)의 기준점, 예를 들어 스프링(8)용 정지부(28) 또는 부착 나사(27)용 나사산 형성 보어(29)가, 초기 위치(P0)로부터 시작하여, 축방향 도면에서, 피봇축(A4) 주위에서 접선(T0)에 대해 최대 ±10°의 각도 범위(γ) 내에 놓여 있는 이동 방향을 갖는 것을 의미한다. 접선(T0)은 피봇축(A4)으로부터 시작하여 기준점까지 반경(R)에 대한 수선으로서 정의될 수 있다.

간단한 방식으로 벨트 구동 장치 내의 최종 조립 중에 벨트 인장기(2)의 타겟 토크의 조정을 수행하는 것을 가능하게 하기 위해, 바람직한 방법 프로세스에 따르면, 예비 조정이 벨트 인장기(2)의 조립 및 시험 중에 수행된다. 이는 도 2 및 도 3을 고려함으로써 도 1의 벨트 인장기(2)를 참조하여 이하에 설명된다.

또한 공칭 토크라 칭하는 타겟 토크의 재현 가능한 조정을 위해, 초기에 인장 디바이스(2)의 실제 토크(M)가 제2 인장 아암(6)에 대한 피봇 중에 인장 아암(5)의 피봇각(α)을 가로질러 측정된다. 이는 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 각각의 인장 디바이스(2)를 위한 토크 인장각 곡선(I_spring)을 야기한다. 스프링 토크에 실질적으로 대응하는 인장 디바이스(2)에 의해 발생된 토크(M)는 이에 따라 제2 스프링 지지부의 방향에서 인장 아암(4)의 피봇각(α) 증가에 따라 증가한다는 것을 알 수 있다. 이 경우에, 대응 토크(M)가 토크 인장각 곡선(I_spring)에 의해 각각의 상대 피봇각(α)에 할당될 수 있다. 요구 공칭 토크를 설정하기 위해, 인장 아암(4)은 연관된 피봇 위치(P0) 또는 각도 위치(α_set)로 이동된다. 이 위치에서, 갱신된 토크 측정 없이, 인장 아암이 요구 각도 위치로 재현 가능하게 피봇되는 것을 가능하게 하고 요구 공칭 토크(M_set)가 설정될 수 있게 하는 마킹(30)이 인장 디바이스(2)에 적용된다. 마킹(30)은 도 1b에 도시되어 있는데; 이는 제1 인장 아암(4) 상의 부분 및 제2 인장 아암(6) 상의 부분을 갖는 라인으로서 형성되고, 2개의 라인 부분은 타겟 각도 위치(α_set)에서 서로 정렬된다는 것을 알 수 있다. 타겟 토크는 예를 들어, 벨트 구동 장치의 성능 특성에 기초하여 결정된다.

후속 단계에서, 인장 디바이스(2)는 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 벨트 구동 장치(32) 내에 조립된다. 이를 위해, 인장 디바이스(2)는 고정 구성요소, 여기서 부속품(33) 상에 부착되고, 벨트(34)가 모든 구동 벨트 풀리(35, 36, 37) 주위에 배치되고, 인장 롤러(5)는 벨트(38)에 대해 스프링 예비 장력 하에서 로딩된다. 이어서, 인장 아암(4)은, 타겟 각도 위치(α_set)를 표현하는 마킹(30)이 도달되거나 마킹 요소가 서로 정렬될 때까지, 조정 기구(11)에 의해 인장 롤러(5)에 대해 조정될 수 있다. 이제, 원하는 토크(M_set)가 얻어진다. 본 실시예에서, 부속품(33)은 발전기(교류기)의 형태로 설계된다. 엔진 블록에 연결될 수 있는 발전기의 하우징(39)을 볼 수 있다. 벨트 인장 디바이스(2)는 발전기(33)의 단부면에 부착된다. 이는 원주방향으로 분포된 부착 플랜지(47)에 의해 행해지는데, 이 부착 플랜지 내로 나사(40)가 삽입되어 발전기의 하우징(39)에 나사 결합될 수 있다. 더욱이, 무단 벨트(34) 및 회전 고정 방식으로 발전기(33)의 구동 샤프트에 연결되는 벨트 풀리(35)를 볼 수 있다. 베이스 부재(3), 및 벨트 인장 디바이스(2) 각각은, - 부속품(33)으로의 벨트 인장 디바이스(2)의 장착 상태에서 - 인장 아암(4, 6)의 피봇축(A4, A6)이 구동 샤프트의 외경 내에 배열되도록 형성된다.

이하에 함께 설명되는 도 4a 내지 도 4d는 제2 실시예에서 본 발명에 따른 인장 디바이스(2)를 도시하고 있다. 본 인장 디바이스(2)는 도 1 내지 도 3에 따른 실시예에 광범위하게 대응하므로, 공통 특징부에 관하여 상기 설명을 참조한다. 동일한 및 대응 구성요소 각각은 도 1 내지 도 3에서와 동일한 도면 부호를 구비한다.

도 4에 따른 본 벨트 인장기(2)는, 조정 기구(11), 특히 지지 요소(19) 및 작동 요소(20)의 디자인에 있어서 상기 실시예와 상이하다.

본 실시예에서, 작동 요소(20)는 나사(27)용 관통 보어에 편심으로서 배열된 편심 면의 형태의 작동 구조체(26)를 갖는 편심 너트의 형태로 설계된다. 작동 요소(20)는 인장 롤러(5)용 상부 커버 디스크의 형상으로 형성된 카운터-구성요소로서 지지 요소(19)와 상호 작용한다. 커버 디스크(19)는 편심 면(26)에 접촉하는 지지면(25)을 갖는다. 편심 너트(20)가 회전될 때, 편심 설정 곡선(26)은 지지면(25)을 따라 이동하여, 커버 디스크(19)가 대략 원주방향에서 피봇축(A4)에 관하여 나사(27)에 대해 이동하게 된다. 이에 따라, 커버 디스크(19)에 고정 연결되어 있는 베어링 캐리어(17), 및 인장 롤러(5)는 베어링 캐리어(17)와 설정 요소(18) 사이에 형성된 가이드(22, 23)를 따라 나사(27) 및 연관된 인장 아암(4)에 대해 이동한다. 편심 너트(20)의 회전 방향에 따라, 편심 설정 곡선(26)은 중앙 설정 위치로부터 더 작은 반경 또는 더 큰 반경의 영역 내로 회전될 수 있어, 스프링(8)이 이에 따라 팽창 또는 수축될 수 있게 된다.

특히 도 4a에서, 결합 수단(31)이 편심 너트(20)와 커버 디스크(19) 사이에 제공된다는 것을 알 수 있다. 결합 수단(31)은 결합 구조체에 의해 편심 곡선(26)의 외부면 상에 형성되는데, 반경방향 돌출 지지면(25)이 부분 단계에서 편심 너트(20)의 회전 범위를 가로질러 잠금식으로 결합할 수 있다. 따라서, 편심 너트(20)는 규정된 위치에서 커버 디스크(19)에 대해 유지된다. 공칭 인장 각도(α_set)를 설정한 후에 우발적인 회전이 따라서 방지된다.

상기 실시예에서와 같이, 설정 요소(18)는, 원주방향으로 연장하는 가이드 윤곽부(22)를 갖는 인장 아암(4)으로부터 축방향으로 돌출하는 연장부의 형태로서 설계된다. 베어링 캐리어(17)는 가이드 윤곽부(22) 내에서 정합 카운터-윤곽부(23)와 결합하여, 베어링 캐리어(17)가 피봇축(A4)에 대해 각각 접선으로 원주방향에서 인장 아암(4)에 대해 안내되게 된다. 인장 롤러(5)와 인장 아암(4) 사이의 상대 이동은 그 설명이 참조되는 상기 실시예와 유사하게 발생한다.

이하에 함께 설명되는 도 5a 내지 도 5c는 제3 실시예에서 본 발명에 따른 인장 디바이스(2)를 도시하고 있다. 본 인장 디바이스(2)는 도 4의 실시예에 많은 부분에서 대응하여, 유사성을 고려하여, 도 4의 상기 설명 및 따라서 또한 도 1 내지 도 3의 설명이 참조된다. 동일한 또는 일 대응 구성요소는 도 1 내지 도 4에서와 동일한 도면 부호를 구비한다.

도 5에 따른 본 벨트 인장기(2)는, 조정 기구(11), 특히 설정 요소(18), 지지 요소(19) 및 작동 요소(20)의 디자인에 있어서 상기 실시예와 상이하다.

작동 요소(20)는 본 실시예에서, 베어링 캐리어(17)와 일체로 설계된다. 외부 육각부의 형태의 토크 도입 수단이 작동 요소(20) 내로 토크를 도입하기 위해 제공되는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 작동 요소(20)는 나사(27)가 인장 아암(4)의 연결을 위해 그를 통해 삽입되는 관통 보어(43)를 갖는다. 나사(27) 및 지지 요소(17)는 서로, 그리고 회전축(A5) 각각에 동축으로 배열된다. 너트(44)는 설정 요소(18)에 회전 고정 방식으로 유지되지만, 피봇축(A4)에 대해 원주방향에서 설정 요소(18)의 가이드 구조체(22)를 따라 변위 가능하도록, 나사(27)의 하단부 내로 나사 결합된다. 너트(44)의 외부면(23)은 가이드의 카운터-윤곽부를 형성한다.

본 실시예에서, 지지 요소(19)는 하부 커버 디스크로서 설계되고, 따라서 베어링(16) 아래에, 그리고 베어링 캐리어(17)와 설정 요소(18) 사이 각각에 위치된다. 커버 디스크(19)는 나사(27)용 관통 보어에 편심으로 배열된 편심 면으로서 작동 구조체(26)를 갖는다. 커버 디스크(19)는 인장 롤러(5)에 대해 인장 아암(4)을 조정하기 위해, 카운터-구성요소로서 설정 요소(18)와 상호 작용한다. 설정 요소(18)는 인장 아암(4)과 일체로 연결되고, 커버 디스크(19)의 편심 면(26)에 접촉하는 지지면(25)을 갖는다. 커버 디스크(19)는 형상 끼워맞춤 수단(24)에 의해, 지지 요소(17), 및 작동 요소(20) 각각에 연결된다.

작동 요소(20)가 회전될 때, 커버 디스크(19)의 편심 설정 곡선(26)은 인장 아암(4)에 대해 고정된 설정 요소(18)의 지지면(25)을 따라 이동하여, 설정 요소(18)가 피봇축(A4)에 관하여, 커버 디스크(19) 및 나사(27) 각각에 대해 대략 원주방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 커버 디스크(19)에 고정 연결되어 있는 베어링 캐리어(17), 및 인장 롤러(15)는 설정 요소(18)와 너트(44) 사이에 형성된 가이드(22, 23)를 따라, 설정 요소(18) 및 그에 연결된 인장 아암(4)에 대해 이동된다. 작동 요소(20) 및 회전 고정 방식으로 그에 연결된 커버 디스크(19)의 회전 방향에 따라, 편심 설정 곡선(26)은 더 작은 반경 또는 더 큰 반경의 영역에서, 중앙 설정 위치로부터 시작하여 회전될 수 있어, 스프링(8)이 이에 따라 팽창 또는 수축될 수 있게 된다.

특히 도 5c에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서 결합 수단(31)이 또한 제공된다. 결합 수단(31)은 결합 구조체에 의해 지지 요소(19)의 편심 곡선(26) 상에 형성되는데, 여기서 반경방향 돌출 카운터-면(25)이 부분 단계에서 지지 요소(19)의 회전 범위에 걸쳐 잠금식으로 결합할 수 있다. 이 방식으로, 커버 디스크(19)는 설정 요소(18)에 대해 규정된 회전 위치에 유지된다.

설정 요소(18)는 세장형 리세스의 형태로 설계되는 원주방향 연장 가이드 윤곽부(22)를 갖는다. 정합 카운터-윤곽부(23)와 함께 너트(44)는 가이드 윤곽부(22)와 결합하여, 베어링 캐리어(17)가 피봇축(A4)에 대해 각각 접선으로 원주방향에서 인장 아암(4)에 대해 안내되게 된다. 따라서, 인장 롤러(5)와 인장 아암(4) 사이의 상대 이동은 그 설명이 참조되는 상기 실시예와 유사하다.

이하에 함께 설명되는 도 6a 및 도 6b는 다른 실시예에서 본 발명에 따른 인장 디바이스(2)를 도시하고 있다. 본 인장 디바이스(2)는 도 1의 실시예에 많은 부분에서 대응하여, 공통 특징부에 관하여, 도 1의 상기 설명 및 따라서 또한 도 2 및 도 3의 설명이 참조된다. 동일한 및 수정된 상세 각각은 상기 도면들에서와 동일한 도면 부호를 구비한다.

본 실시예에서, 조정 기구(11)는 인장 롤러의 영역에 배열되지 않고, 2개의 인장 롤러(5, 7) 사이의 원주방향 오프셋 영역에서 그에 대해 배열된다.

조정 기구(11)는 상기 실시예들에서와 같이, 스프링 지지부(9)에 연결된 설정 요소(18), 베어링 캐리어(17)에 연결된 지지 요소(19), 및 지지 요소(19)에 대해 설정 요소(18)를 조정하기 위한 작동 요소(20)를 포함한다. 지지 요소(19)는 일측에서 설정 요소(18) 상에 그리고 다른 측에서 간접 지지부를 또한 포함할 것인 작동 요소(20) 상에 원주방향에서 지지된다.

본 실시예에서, 작동 요소(20)는 슬리브부를 갖는데, 이 슬리브부에 의해 작동 요소(20)가 나사산 형성 핀(45) 및 편심 면의 형태의 작동 구조체(26) 상에 회전 가능하게 지지된다. 나사산 형성 핀(45)은 제1 단부로 지지 요소(19)에 고정된다. 대향 제2 단부 상에는, 클램핑 너트(46)가 그 위에 나사 결합되는 나사산이 제공되어 있다. 클램핑 너트(46)의 탈착 상태에서, 작동 슬리브(20) 및 그에 연결된 설정 요소(18)가 회전될 수 있다. 클램핑 너트(46)를 조임으로써, 너트(46)와 설정 요소(18) 사이에 배열된 작동 슬리브(20)가 클램핑되고 따라서 회전에 대해 고정된다. 토크를 도입하기 위해, 작동 슬리브(20)는 외부 육각부를 갖는데, 여기서 또한 다른 토크 윤곽부가 가능하다.

나사산 형성 핀(45)에 편심으로 배열된 편심 면(26)은 카운터-구성요소로서 설정 요소(18)와 상호 작용하여, 이를 지지 요소(18)에 대해 원주방향으로 이동시킨다. 설정 요소(18)는 제한된 이동을 갖고 원주방향에서 지지 요소(19)에 대해 가이드 수단(22, 23; 22', 23')에 의해 안내되는 환형 세그먼트로서 형성된다. 환형 세그먼트(18)는, 카운터-요소를 형성하고 편심 설정면(26)이 그에 대해 지지되어 있는 축방향 돌출부(25)를 가이드에 대향하는 측에 갖는다. 원주방향에서 안내를 위해, 환형 세그먼트(18)는 지지 요소(19)의 제1 세장형 구멍(22)에 결합하고 그에 대해 원주방향으로 오프셋되는 축방향 돌출부의 형태의 제1 가이드 요소(23)와, 지지 요소(19)의 제2 세장형 구멍(22')에 결합하는 축방향 돌출부의 형태의 제2 가이드 요소(23')를 갖는다. 제1 가이드 요소(23)는 제2 가이드 요소보다 길고 연장하며, 세장형 구멍(22)을 통해 연장하는 부분을 갖는다. 가이드 요소(23)의 돌출부는 스프링(8)이 반경방향으로 굴곡된 단부로 원주방향으로 지지되어 있는 제1 스프링 지지부(9)를 형성한다.

지지 요소(19)는 제1 인장 아암(4)의 일체형 부분이고, 이 제1 인장 아암은 스프링(8)을 거쳐 제2 인장 아암(6)에 대해 원주방향에서 탄성적으로 지지되고, 제1 인장 아암(4)은 연관된 제1 스프링 지지부(9)와 함께 조정 기구(11)에 의해, 제2 인장 아암(5) 및 연관된 제2 스프링 지지부(10)에 대해 원주방향으로 조정 가능하다. 작동 슬리브(20)를 회전시킴으로써, 편심 설정 곡선(26)은 환형 세그먼트(18)의 카운터-면(25)에 대해 회전되어, 환형 세그먼트(18)가 피봇축(A4)에 관하여 원주방향에서 나사산 형성 핀(45)에 대해 이동하게 된다. 이에 따라, 환형 세그먼트(18) 및 그에 연결된 스프링 지지부(9)는, 지지 요소(19)와 환형 세그먼트(18) 사이에 형성된 가이드(22, 23; 22', 23')를 따라, 나사산 형성 핀(45) 및 그에 연결된 인장 아암(4)에 대해 이동된다. 작동 요소(20)의 회전 방향에 따라, 편심 설정 곡선(26)은 중앙 설정 위치로부터 시작하여, 더 작은 반경 또는 더 큰 반경의 영역 내로 회전될 수 있어, 스프링(8)이 이에 따라 팽창 또는 수축될 수 있게 된다. 인장 롤러(5)와 인장 아암(4) 사이의 상대 이동은 그 설명이 참조되는 상기 실시예와 유사하게 발생한다.

도 6b는 환형 세그먼트(18)로부터 축방향으로 굴곡된 삼각형의 형태인 마킹 요소(30')를 또한 도시하고 있다. 공칭 토크(M_set)가 이용 가능한 원하는 각도 위치(α_set)를 조정한 후에, 카운터-마킹(30)이 예비 설정의 부분으로서 대향 인장 아암(6) 상에 형성된다. 최종 조립 중에, 공칭 토크(M_set)는 따라서 마킹 요소(30')가 카운터-마킹(30)에 대향하여 배열될 때까지 작동 슬리브를 회전함으로써 용이하게 설정될 수 있다.

도 7은 다른 실시예에서 본 발명에 따른 인장 디바이스(2)를 도시하고 있다. 본 인장 디바이스(2)는 도 4의 실시예에 많은 부분 대응하고, 공통 특징부에 관하여 그 설명 및 따라서 또한 참조로 약술된 도 1 내지 도 3의 설명이 이루어진다. 동일한 또는 수정된 상세는 상기 도면들에서와 동일한 도면 부호를 구비한다.

본 실시예의 인장 디바이스는 대응 인장 롤러(5)를 갖는 단지 하나의 인장 아암(4)을 갖는다. 제1 스프링 지지부(9)는 상기 실시예들에서와 같이, 제1 인장 아암(4)에 할당된다. 제2 스프링 지지부(10)는 베이스 부재(3)에 할당되고, 각각 그 위에 형성된다(그리고, 상기 실시예에서와 같이, 제2 인장 아암 상에는 형성되지 않음).

디자인 및 기능의 모든 다른 상세에 관하여, 도 7에 따른 인장 디바이스는 도 4의 것에 대응하고, 그 설명이 도 1 내지 도 3의 설명과 조합하여 간략하게 참조된다.

도 8a 내지 도 8d는 다른 실시예에서 본 발명의 벨트 인장 디바이스(2)를 도시하고 있다. 도시된 인장 디바이스(2), 뿐만 아니라 도 7에 도시된 인장 디바이스는 단일-아암 인장기이고, 도 7에 도시된 실시예에 많은 부분에서 대응하고, 공통 특징부에 관하여, 도 7에 도시된 실시예의 설명 및 따라서 또한 도 1 내지 도 4의 설명이 참조된다. 동일한 및 수정된 상세가 상기 도면들에서와 동일한 도면 부호를 구비한다.

벨트 인장기(2)는 코일 스프링으로서 설계되는 스프링 수단(8)용 수용 하우징의 형태의 베이스 부재(3)를 갖는다. 인장 아암(4)이 피봇축(A4)을 중심으로 회전 가능하도록 베이스 부재(3) 상에 배열된다. 인장 아암(4)은 인장 아암(4)의 베어링 캐리어(17) 상에 회전 가능하게 장착된 인장 롤러(5)를 일 자유 단부에 그리고 피봇축(A4)에 편심으로 갖는다. 베이스 부재(3)는 부속품 또는 엔진 블록(도시 생략) 또는 그에 연결된 구성요소와 같은 고정 구성요소에 고정될 수 있다. 베이스 부재(3)를 부착하기 위해, 이는 나사 또는 볼트가 고정 구성요소로의 부착을 위해 삽입될 수 있는 구멍을 갖는 다수의 반경방향 외향 돌출 부착부(51, 52)를 갖는다.

스프링 수단(8)은 일측에서 인장 아암(4)의 제1 스프링 지지부(9)에 대해 지지된다. 제1 스프링 지지부(9)는 인장 아암(4)의 나사산 형성 보어(50) 내로 나사 결합되는 나사산 형성 핀(53)을 포함한다. 스프링 수단(8)은 본질적으로 나사산 형성 핀(53)에 대해 접선으로 지지된다. 나사산 형성 핀(53)은 내부 육각부(49)를 갖는데, 이 외부 육각부에 의해, 적절한 공구로, 나사산 형성 핀(53)이 접선(T)의 방향에서 나사산 형성 보어(50) 내로 다소 나사 결합될 수 있다. 이는 베어링 캐리어(17) 및 인장 롤러(5)에 대해, 제1 스프링 지지부(9)의 접선 위치, 특히 나사산 형성 핀(53)과 스프링 수단(8) 사이의 접촉점을 변경한다.

스프링 수단(8)은 베이스 부재(3)에 배열된 제2 스프링 지지부(여기에는 도시되어 있지 않음)에 대해 접선으로 그리고 피봇축(A4)에 대해 원주방향으로 지지된다. 트랙션 구동 장치의 벨트 인장기(2)의 장착 상태의 경우에서와 같이, 인장 아암(4)이 베이스 부재(3)에 고정 유지되고, 인장 롤러(5)가 베이스 부재(3)에 고정 유지된 상태에서, 스프링 수단(8)은 따라서 원주방향에서 다소 예비 인장된다. 이는 원주방향에서 제1 스프링 지지부(9)와 제2 스프링 지지부 사이의 거리 및 길이를 각각 변경하기 위해 나사산 형성 핀(53)을 조정함으로써 그리고 따라서 스프링 지지부(9)를 조정함으로써 달성된다.

2: 벨트 인장 디바이스 3: 베이스 부재
4: 제1 인장 아암 5: 제1 인장 롤러
6: 제2 인장 아암 7: 제2 인장 롤러
8: 스프링 9: 스프링 지지부
10: 스프링 지지부 11: 조정 기구
12: 캐리어부 13: 캐리어부
14: 베어링부 15: 베어링부
16, 16': 베어링 17: 베어링 캐리어
18: 설정 요소 19: 지지 요소
20: 작동 요소 21: 관통 개구
22: 가이드 윤곽부 23: 카운터-윤곽부
24: 결합 수단 25: 지지 구조체
26: 작동 구조체 27: 부착 요소
28, 28': 정지부 29: 나사산 형성 보어
30: 마킹 31: 결합 수단
32: 벨트 구동 장치 33: 부속품
34: 벨트 35: 벨트 풀리
36: 벨트 풀리 37: 벨트 풀리
38: 벨트 39: 하우징
40: 나사 41: 개구
42: 개구 43: 관통 보어
44: 너트 45: 나사산 형성 핀
46: 클램핑 너트 47: 부착부
48: 커버 디스크 49: 내부 육각부
50: 나사산 형성 보어 51: 부착부
52: 부착부 53: 나사산 형성 핀
α, β, γ: 각도 A: 축
L: 길이 M: 토크
P: 위치 R: 반경
T: 접선

Claims

트랙션 구동 장치용 인장 디바이스이며,
베이스 부재(3);
피봇축(A4, A6)을 중심으로 상기 베이스 부재(3)에 대해 피봇 가능하게 지지되는 적어도 하나의 인장 아암으로서, 인장 아암의 베어링 캐리어(17) 상에 회전 가능하게 지지된 인장 롤러(5, 7)를 포함하는 적어도 하나의 인장 아암;
상기 인장 아암을 탄성적으로 로딩하기 위한 스프링 수단(8)으로서, 상기 스프링 수단(8)은 상기 인장 아암의 제1 스프링 지지부(9)와 상기 인장 디바이스의 제2 스프링 지지부(10) 사이에서 상기 피봇축(A4, A6)을 중심으로 연장하는, 스프링 수단; 및
상기 피봇축(A4, A6)을 중심으로 원주방향에서 상기 인장 롤러(5)의 베어링 캐리어(17)에 대해 상기 제1 스프링 지지부(9)를 조정하기 위한 조정 기구(11)를 포함하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 조정 기구(11)는 설정 요소(18), 지지 요소(19), 및 상기 지지 요소(19)에 대해 상기 설정 요소(18)를 조정하기 위한 작동 요소(20)를 포함하고,
설정 요소(18)는 상기 제1 스프링 지지부(9)에 단단히 연결되고,
지지 요소(19)는 상기 베어링 캐리어(17)에 단단히 연결되고,
상기 설정 요소(18)는 상기 지지 요소(19)에 대해 상기 피봇축(A4, A6)을 중심으로 원주방향으로 조정 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 지지 요소(19)에 관하여 규정된 위치에 상기 설정 요소(18)를 유지하도록 구성되는 결합 수단(31)이 상기 작동 요소(20)와 상기 설정 요소(18) 사이의 힘 전달 경로에 제공되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 제1 스프링 지지부(9) 및 상기 인장 롤러(5)는 상기 피봇축(A4, A6)을 중심으로 서로에 대해 최대 10° 조정 가능한 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
정지부(28)가 상기 제1 스프링 지지부(9)와 상기 스프링 수단(8) 사이에 형성되고, 상기 정지부(28)를 통한 접선(T0)은 상기 피봇축(A4, A6)으로부터 상기 정지부(28)까지 반경(R)에 대한 수선으로서 정의 가능하고,
상기 조정 기구(11)는, 시작 위치(P0)로부터 시작하여, 상기 정지부(28)가 축방향 도면에서, 상기 접선(T0)에 대해 최대 ±10°의 각도 범위(γ) 내에 놓여 있는 이동 방향을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 베어링 캐리어(17)는 원주방향으로 세장형으로 연장하는 축방향 관통 개구(21)를 갖는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 작동 요소(20)는 상기 인장 아암에 고정적으로 회전 가능하게 부착되고, 작동 구조체(26)를 갖고, 상기 작동 구조체는 상기 작동 요소(20) 및 회전 고정 방식으로 그에 연결된 작동 구조체(26)의 회전이 상기 피봇축(A4, A6)을 중심으로 상기 베어링 캐리어(17)에 대한 상기 인장 아암의 원주방향 이동을 유발하도록 함께 이동하기 위해 상기 베어링 캐리어(17)에 연결된 카운터-구성요소의 카운터-구조체(25)와 상호 작용하는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제7항에 있어서,
상기 작동 요소(20)는 상기 카운터-구성요소의 톱니 세그먼트(25)와 상호 작용하는 작동 구조체(26)로서 치형 구조체를 갖고, 상기 카운터-구성요소는 상기 인장 롤러(5)용 상부 커버 디스크인 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제7항에 있어서,
상기 작동 요소(20)는 상기 카운터-구성요소의 카운터-면(25)과 상호 작용하는 작동 구조체(26)로서 편심 면 구조체를 갖고, 상기 카운터-구성요소는 상기 인장 롤러(5)용 상부 커버 디스크인 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제7항에 있어서,
상기 작동 요소(20)는 상기 베어링 캐리어(17)에 단단히 연결되고, 상기 베어링 캐리어(17)는 상기 설정 요소(18)에 회전 불가능하게 연결되고, 상기 설정 요소(18)는 상기 인장 롤러(5)용 하부 커버 디스크의 형태로 설계되고, 상기 작동 구조체(26)는 편심 면 구조체의 형태로 상기 하부 커버 디스크 상에 형성되고,
상기 카운터-구조체(25)는 상기 편심 면 구조체가 그 위에 지지되어 있는 상기 지지 요소(19) 상에 카운터-면의 형태로 설계되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 인장 아암 및 상기 베이스 부재(3)는 부속품(33)의 구동 샤프트 및 풀리(35) 중 적어도 하나가 장착 상태에서 그 내로 연장할 수 있는 개구(41, 42)를 각각 갖는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 스프링 수단(8)은, 상기 제1 스프링 지지부(9)와 상기 제2 스프링 지지부(10) 사이에서 상기 피봇축(A4, A6)을 중심으로 원주방향으로 연장하고 980° 미만의 원주방향 연장부를 갖는 굽힘 스프링의 형태로 설계되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
단지 단일의 인장 아암만이 제공되고, 상기 스프링 수단(8)이 원주방향으로 그에 대해 지지되어 있는 상기 제2 스프링 지지부(10)가 상기 베이스 부재(3)에 할당되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 인장 아암은 제1 인장 아암 및 제2 인장 아암을 포함하고, 상기 제1 인장 아암은 제1 피봇축(A4) 주위에 피봇 가능하게 지지되고 제1 인장 롤러(5)를 포함하고, 상기 제2 인장 아암은 제2 피봇축(A6) 주위에 피봇 가능하게 지지되고 제2 인장 롤러(7)를 포함하고,
상기 스프링 수단(8)이 원주방향에서 그에 대해 지지되어 있는 제2 스프링 지지부(10)가 상기 제2 인장 아암에 할당되어, 2개의 인장 아암이 상기 스프링 수단(8)을 거쳐 원주방향에서 서로에 대해 탄성적으로 지지되게 되는 것을 특징으로 하는, 인장 디바이스.
인장 디바이스(2)의 토크를 조정하기 위한 방법이며, 상기 인장 디바이스(2)는 구성요소, 피봇축(A4, A6)을 중심으로 상기 구성요소에 대해 피봇 가능하고 인장 롤러(5)를 갖는 인장 아암, 상기 인장 아암이 그를 통해 상기 구성요소에 대해 원주방향에서 지지되어 있는 스프링 수단(8), 및 상기 인장 롤러에 대해 상기 인장 아암을 조정하기 위한 조정 기구(11)를 갖고, 제1항에 따라 설계되고,
상기 인장 디바이스(2)가 장착 상태에서 가질 것인 타겟 토크(M_set)를 결정하는 단계;
상기 스프링 수단(8)이 그에 대해 지지되어 있는 구성요소에 대해 상기 인장 아암을 피봇할 때, 상기 인장 아암의 피봇각(α)을 가로지르는 상기 인장 디바이스(2)의 실제 토크(M)를 측정하는 단계;
상기 타겟 토크(M_set)가 얻어지는 타겟 피봇각(α_set)까지 상기 구성요소에 대해 상기 인장 아암을 피봇하는 단계;
상기 타겟 피봇각(α_set)을 표현하는 마킹(30, 30')을 상기 인장 디바이스(2)에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서,
상기 인장 디바이스(2)를 벨트 구동 장치(32) 내에 조립하는 단계, 및
원하는 피봇각(α_set)을 표현하는 마킹(30)이 도달될 때까지 상기 조정 기구(11)에 의해 상기 인장 롤러(5)에 대해 상기 인장 아암을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.