KR102449380B1

KR102449380B1 - 텐셔너

Info

Publication number: KR102449380B1
Application number: KR1020207026220A
Authority: KR
Inventors: 수크딥 싱; 마이클 제이. 코프서; 아닐 쿠마 발라
Original assignee: 게이츠 코포레이션
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2022-09-29
Also published as: CN111801515A; KR20200116520A; US20190249758A1; EP3752753A1; JP7096344B2; JP2021513635A; CA3091124C; RU2741974C1; BR112020016527A2; WO2019160764A1; MX2020008514A; US10683914B2; CA3091124A1

Abstract

텐셔너를 제공하며, 이 텐셔너는, 베이스; 베이스에 피벗 가능하게 맞물린 피벗 아암; 피벗 아암에 저널링된(journalled) 풀리; 및 피벗 아암을 압박하는 한편, 풀림 방향으로 부하가 가해지는 비틀림 스프링을 포함하며, 비틀림 스프링은 댐핑 슈우와 맞물리며, 댐핑 슈우는 베이스와 마찰에 의해 맞물리며, 댐핑 슈우는, 플라스틱 매트릭스 재료 내에 혼합된 PTFE를 포함한 댐핑 슈우 부분을 포함하며, 그 PTFE는 플라스틱 매트릭스 재료의 2중량% 내지 4중량% 포함된다.

Description

텐셔너

본 발명은 텐셔너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라스틱 매트릭스 재료 내에 혼합된 PTFE를 포함하고 이 PTFE는 플라스틱 매트릭스 재료의 약 2중량% 내지 4중량% 포함된 댐핑 슈우(damping shoe)를 갖는 텐셔너에 관한 것이다.

플렉시블 구동 시스템용 텐셔너, 특히 보기 구동 시스템(accessory drive system)을 포함하는 플렉시블 구동 시스템용 텐셔너가 공지되어 있다. 그러한 텐셔너는 플렉시블 드라이브, 통상 고무벨트를 향해 압박되는 풀리를 포함한다. 그 풀리는 스프링에 의해 플렉시블 드라이브를 향해(텐셔닝 방향) 압박되는 피벗 아암에 장착되며, 이 피벗 아암은 또한 피벗 아암 및/또는 플렉시블 드라이브의 진동을 억제하도록 감쇠력을 생성하는 수단을 포함한다. 마찰 감쇠를 제공하는 종래 기술의 텐셔너는 통상 플라스틱 또는 금속으로 이루어진 감쇠 기구를 이용하여 마찰력을 제공한다.

종래 기술의 텐셔너 피벗 아암에 사용되는 부싱이 운동을 촉진시키도록 PTFE를 이용할 수 있다.

그 대표적 종래 기술로는 US 8,142,314가 있고, 여기서는 바람직하게는 기계가공 작업에 대한 필요성을 제거하는 다이 캐스팅 등의 적절한 제조 프로세스에 의해 제조된 스핀들 및 텐셔너 아암을 이용하는 텐셔너를 개시하고 있다. 텐셔너의 압박 스프링은, 원형 단면을 갖는 와이어로 감긴 유사한 스프링과 비교해 스프링의 스프링력을 증가시키도록 비원형 단면을 갖는 와이어로 감기며, 텐셔너 아암이 플렉시블 드라이브로부터 멀어지게 이동할 때, 그 압박 스프링의 직경이 팽창하고, 그 코일이 댐핑 슈우를 압박하여 텐셔너 아암의 벽과 접촉하게 하여, 감쇠력을 생성한다. 그 텐셔너는 조립이 간단하며, 생성할 수 있는 압박력에 대해 비교적 작은 패키지 체적을 요구한다.

필요로 하는 것은, 플라스틱 매트릭스 재료 내에 혼합된 PTFE를 포함하고 이 PTFE는 플라스틱 매트릭스 재료의 약 2중량% 내지 4중량% 포함된 댐핑 슈우(damping shoe)를 갖는 텐셔너이다. 본 발명은 이러한 필요성을 충족시킨다.

본 발명의 주요 양태는, 플라스틱 매트릭스 재료 내에 혼합된 PTFE를 포함하고 이 PTFE는 플라스틱 매트릭스 재료의 2중량% 내지 4중량% 포함된 댐핑 슈우를 갖는 텐셔너를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 양태는 후속한 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 언급되고 명백해질 것이다.

본 발명은, 텐셔너를 포함하며, 이 텐셔너는, 베이스; 베이스에 피벗 가능하게 맞물린 피벗 아암; 이 피벗 아암에 저널링된(journalled) 풀리; 및 피벗 아암을 압박하는 한편, 풀림 방향으로 부하가 가해지는 비틀림 스프링을 포함하며, 비틀림 스프링은 댐핑 슈우와 맞물리며, 이 댐핑 슈우는 베이스와 마찰에 의해 맞물리며, 댐핑 슈우는, 플라스틱 매트릭스 재료 내에 혼합된 PTFE를 포함한 댐핑 슈우 부분을 포함하며, 그 PTFE는 플라스틱 매트릭스 재료의 2중량% 내지 4중량% 포함된다.

본 명세서에 포함되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예들을 예시하는 것으로, 개괄적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 분해도이다.
도 2는 단면도이다.
도 3은 평면도이다.
도 4는 댐핑 슈우의 사시도이다.
도 5는 댐핑 슈우의 사시도이다.
도 6은 마찰면의 개략도이다.

도 1은 분해도이다. 텐셔너는 베이스(10), 피벗 아암(20), 풀리(30) 및 비틀림 스프링(40)을 포함한다. 풀리(30)는 베어링(31)에서 피벗 아암(20)에 저널링된다. 볼트(33)가 베어링(31)을 수용부(21)에 부착한다. 샤프트(13)가 피벗 아암(20)을 베이스(10)에 부착한다. 피벗 아암(20)은 부싱(14)에서 샤프트(13)를 중심으로 피벗한다.

비틀림 스프링(40)의 단부(42)는 베이스(10)와 맞물린다. 비틀림 스프링(40)의 단부(41)는 댐핑 슈우(50)와 맞물린다. 댐핑 슈우(50)의 마찰면 패드(53)가 베이스(10)의 내면(15)과 마찰에 의해 맞물린다.

도 2는 단면도이다. 비틀림 스프링(40)의 단부(41)는 댐핑 슈우(50)를 압박하여 내면(15)과 접촉하게 한다. 그 마찰력은 패드(53)와 내면(15) 간의 마찰 계수와 스프링(20)에 가해지는 법선력의 함수이다. 피벗 아암의 진동 운동의 감쇠는 생성된 마찰력에 의해 실현된다. 비틀림 스프링(40)은 풀림 방향으로 부하가 가해지며, 이에 의해 스프링(40)의 직경을 반경방향으로 팽창시킨다.

도 3은 평면도이다. 법선 작용력(NR)은 스프링 접촉 작용력(SC)을 상쇄시킨다. 구멍(12)이 텐셔너를 장착면(도시 생략)에 장착하는 볼트(도시 생략)를 수용한다.

도 4는 댐핑 슈우의 사시도이다. 댐핑 슈우(50)는 마찰면 패드(53)를 포함한다. 패드(53)는 인터로킹부(54)에 의해 바디(51)에 로킹된다. 수용부(52)는 비틀림 스프링(40)의 단부(41)와 맞물린다. 패드(53)는 나일론 66 매트릭스를 포함한다.

도 5는 댐핑 슈우의 사시도이다. 패드(53)는 베이스(10)의 내면(15)과 맞물리도록 아치형 형상을 포함한다. 바디(51)는 통상 플라스틱이지만, 금속 또는 세라믹 재료를 포함할 수도 있다.

도 6은 마찰면의 개략도이다. PTFE(60)가 슈우(53)의 성형 중에 패드 매트릭스 재료와 균질하게 혼합된다. 그 매트릭스 재료는 나일론 66 또는 기타 유사한 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. PTFE는 대체로 불활성으로, 당업계에 공지된 대부분의 형태의 플라스틱과 양립 가능하다. 패드(53)에서의 PTFE 함량은 약 2중량% 내지 4중량% 범위이다. 패드(53) 내의 PTFE(60)는 예를 들면 물 등의 유체의 존재시에 댐핑 기구의 점착 방지 거동(anti-stick behavior)을 향상시킨다.

작동 시에 및 시운전 기간(break-in period) 동안, 패드(53)는 약간 마모되어, 패드(53)의 표면에서 PTFE를 노출시킨다. 노출된 PTFE 층(61)은 마모되고 전단되어 윤활면을 형성하고, 이에 의해 유체의 존재시에 점착 방지 거동을 향상시킨다.

점착 방지 거동은 마찰 맞물림과 유사하지 않다. 패드(53)는 내면(15)과 마찰에 의해 맞물리며, 이에 의해 피벗 아암(20)의 운동을 감쇠시킨다. 그렇기는 하지만, 층(61)은 그 맞물림의 마찰 특성을 약화시키지 않으며, 단지 작동 중에 발생하였을 수 있는 점착 슬립 거동을 감소 또는 방지한다.

점착 슬립은 표면들에서 서로에 대한 점착과 서로에 대한 슬립이 교대로 일어나는 것으로서 설명할 수 있다. 통상적으로, 두 표면 간의 정지 마찰 계수는 운동 마찰 계수보다 크다. 인가된 힘이 정지 마찰을 극복하기에 충분히 크다면, 운동 마찰로의 마찰의 감소는 두 표면 간의 상대 운동의 속도에 있어서의 갑작스런 점프를 야기할 수 있다.

텐셔너가 작동함에 따라, PTFE 막이 또한 면(15) 상에 성막된다. 성막된 PTFE 막은 내면(15)에서의 마모를 감소시키고, 이에 의해 텐셔너의 작동 수명을 연장시킨다.

본 명세서에서는 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 당업자에게 있어서는 본 명세서에서 기술한 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 구성 및 부품들의 관계와 방법에서 변형이 이루어질 수 있다는 점은 자명할 것이다.

Claims

텐셔너로서:
베이스;
상기 베이스에 피벗 가능하게 맞물린 피벗 아암;
상기 피벗 아암에 저널링된(journalled) 풀리; 및
상기 피벗 아암을 압박하는 한편, 풀림 방향으로 부하가 가해지는 비틀림 스프링
을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 댐핑 슈우와 맞물리며, 상기 댐핑 슈우는 상기 베이스와 마찰에 의해 맞물리며,
상기 댐핑 슈우는, 플라스틱 매트릭스 재료 내에 혼합된 PTFE를 포함한 패드를 포함하며, 상기 PTFE는 상기 플라스틱 매트릭스 재료의 2중량% 내지 4중량% 포함되는 것이고,
상기 패드가 상기 베이스의 반경방향 내면과 맞물림으로써 PTFE 막이 상기 패드의 표면에 성막되고 상기 반경방향 내면에 접촉하는 것인 텐셔너.
제1항에 있어서,
상기 플라스틱 매트릭스 재료는 나일론 66을 포함하는 것인 텐셔너.
삭제
제1항에 있어서,
상기 베이스는 장착 구멍을 더 포함하는 것인 텐셔너.
제1항에 있어서,
상기 패드는 상기 베이스와 맞물리는 아치형 형상을 갖는 것인 텐셔너.