KR102449393B1 - 텐셔너 - Google Patents

Abstract

텐셔너가, 샤프트를 구비하는 베이스, 샤프트 내부에 회전 가능하게 맞물리는 조절 부재, 샤프트 외부와 선회 가능하게 맞물리는 선회 아암, 베이스와 선회 아암 사이에 맞물리는 비틀림 스프링, 선회 아암에 축 지지되는 풀리로서, 풀리 회전축(B-B)은, 선회 아암 선회축(A-A)으로부터 횡방향으로 오프셋되고, 조절 부재는, 축(C-C)을 갖는 체결구를 중심으로 하는 회전을 위해 구성되며, 그리고 축(C-C)은, 축(A-A)으로부터 횡방향으로 오프셋되는 것인, 풀리, 및 선회 아암과 회전식으로 맞물리는 회전형 부재로서, 회전형 부재는, 제1 위치에서 체결구를 중심으로 하는 조절 부재의 회전을 허용하며, 그리고 회전형 부재의 제2 위치로의 회전 시, 회전형 부재는, 조절 부재에 대해 사전 결정된 범위 내에서 선회 아암의 이동을 제한하는 것인, 회전형 부재를 포함한다.

Description

텐셔너

본 발명은, 텐셔너에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 선회 아암과 회전식으로 맞물리는 회전형 부재로서, 회전형 부재는, 제1 위치에서 체결구를 중심으로 하는 조절 부재의 회전을 허용하며, 그리고 회전형 부재의 제2 위치로의 회전 시, 회전형 부재는, 조절 부재에 대해 사전 결정된 범위 내에서 선회 아암의 이동을 제한하는 것인, 회전형 부재를 구비하는 텐셔너에 관한 것이다.

벨트 텐셔너들은 일반적으로, 다양한 벨트-구동 시스템들에서 사용되는 잘 알려진 장치들이다. 텐셔너는, 마모 및 다른 인자들로 인한 벨트 길이의 증가를 보상하는, 일정한 벨트-장력을 가한다. 통상적인 유형의 벨트 텐셔너가, 베이스 및 베이스 상에 편심형으로 장착되는 선회 구조물을 포함한다. 선회 구조물은, 자체에 축 지지되는 벨트-맞물림 풀리를 구비한다. 비틀림 스프링이, 선회 아암을 편향시키기 위해 그리고 그로 인해 벨트 상에 부하를 가하기 위해, 베이스와 선회 아암 사이에 연결된다.

다양한 기법들이, 엔진들 상에 타이밍 벨트 텐셔너들을 설치하기 위해 사용된다. 가장 통상적으로 사용되는 기법들 중의 하나가, 베이스의 일부를 형성하는 편심 조절 부재를 사용하는 것이다. 편심 조절 부재는, 장착 볼트를 중심으로 회전하며, 그리고 그로 인해 벨트를 향해 또는 벨트로부터 멀어지게 선회 아암을 이동시킨다. 공지의 설치 절차가, 벨트로부터 떨어진 범위의 단부에서 텐셔너를 편심 부재와 함께 엔진 상에 장착하는 것, 벨트를 구동 시스템 내로 경로 설정하는 것, 텐셔너가 공칭 작동 위치에 도달할 때까지 편심 부재를 벨트를 향해 회전시키는 것, 및 텐셔너를 장착 볼트로 잠금 고정하는 것을 포함한다.

대표적인 종래 기술이, 편심 조절 부재, 조절 부재를 중심으로 선회시키기 위해 조절 부재 상에 편심형으로 장착되는 선회 구조물, 선회 구조물 상에 회전하도록 장착되는 벨트-인장 풀리, 벨트-긴장 방향으로 선회 구조물을 탄력적으로 편향시키는 편향 부재, 및 커플링 구조물을 포함하는, 벨트 구동 시스템의 벨트를 긴장시키기 위한 벨트 텐셔너를 개시하는, US 7,285,065호이다. 커플링 구조물은, 선회 구조물을, 조절 부재에, 벨트 설치 절차 도중에 그와 함께 선회시키기 위해, 일시적으로 커플링하며, 그리고 이 구성은, 커플링 구조물이 용이하게 설치될 수 있고 제거될 수 있도록, 설치 절차 도중에 제한된 기간의 시간 동안을 제외하고, 커플링 구조물을 무부하 상태로 유지한다. 텐셔너는, 선회 구조물이 조절 부재로부터 커플링 해제된 이후에, 작동 가능하게 되며, 그에 따라 선회 구조물이 조절 부재에 대해 선회하는 것을 허용하도록 한다.

필요한 것은, 선회 아암과 회전식으로 맞물리는 회전형 부재로서, 회전형 부재는, 제1 위치에서 체결구를 중심으로 하는 조절 부재의 회전을 허용하며, 그리고 회전형 부재의 제2 위치로의 회전 시, 회전형 부재는, 조절 부재에 대해 사전 결정된 범위 내에서 선회 아암의 이동을 제한하는 것인, 회전형 부재를 구비하는, 텐셔너이다.

본 발명의 1차적 양태는, 선회 아암과 회전식으로 맞물리는 회전형 부재로서, 회전형 부재는, 제1 위치에서 체결구를 중심으로 하는 조절 부재의 회전을 허용하며, 그리고 회전형 부재의 제2 위치로의 회전 시, 회전형 부재는, 조절 부재에 대해 사전 결정된 범위 내에서 선회 아암의 이동을 제한하는 것인, 회전형 부재를 구비하는, 텐셔너를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 양태들은, 본 발명의 뒤따르는 설명 및 첨부되는 도면에 의해, 부각되거나 명백해질 것이다.

본 발명은, 텐셔너로서, 샤프트를 구비하는 베이스, 샤프트 내부에 회전 가능하게 맞물리는 조절 부재, 샤프트 외부와 선회 가능하게 맞물리는 선회 아암, 베이스와 선회 아암 사이에 맞물리는 비틀림 스프링, 선회 아암에 축 지지되는 풀리로서, 풀리 회전축(B-B)은, 선회 아암 선회축(A-A)으로부터 횡방향으로 오프셋되고, 조절 부재는, 축(C-C)을 갖는 체결구를 중심으로 하는 회전을 위해 구성되며, 그리고 축(C-C)은, 축(A-A)으로부터 횡방향으로 오프셋되는 것인, 풀리, 및 선회 아암과 회전식으로 맞물리는 회전형 부재로서, 회전형 부재는, 제1 위치에서 체결구를 중심으로 하는 조절 부재의 회전을 허용하며, 그리고 회전형 부재의 제2 위치로의 회전 시, 회전형 부재는, 조절 부재에 대해 사전 결정된 범위 내에서 선회 아암의 이동을 제한하는 것인, 회전형 부재를 포함하는 것인, 텐셔너를 포함한다.

본 명세서에 통합되며 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부되는 도면들은, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도시하며, 그리고, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 표현하는 역할을 한다.
도 1은 잠금해제 위치의 텐셔너의 상측 사시도이다.
도 2는 잠금고정 위치의 텐셔너의 상측 사시도이다.
도 3은 도 2의 텐셔너의 3-3 선 단면도이다.
도 4는 텐셔너의 분해도이다.

도 1은 잠금해제 위치의 텐셔너의 상측 사시도이다. 텐셔너(1000)는, 베이스(10), 샤프트(20), 선회 아암(30), 베어링(50) 및 풀리(60)를 포함한다. 샤프트(20)는, 베이스(10) 내에 압입 끼워맞춤된다. 선회 아암(30)은, 샤프트(20)의 외부에 선회식으로 맞물린다. 부싱(90)이, 선회 아암의 선회 이동을 용이하게 하기 위해, 샤프트와 선회 아암 사이의 샤프트 외부에 배치된다.

텐셔너는, 3개의 축, 즉 선회 아암 회전축(A-A), 풀리 회전축(B-B), 및 체결구 축(C-C)을 구비한다. 조절 부재가, 축(A-A 및 C-C)을 중심으로 회전한다. 이러한 회전축들의 관계는, 부하를 벨트에 가하기 위한 것인, 텐셔너의 작동에 기여한다.

풀리(60)는, 베어링(50)과 함께 선회 아암(30)에 축 지지된다. 부싱이, 동등한 성공을 동반하는 가운데, 베어링(50) 대신에 사용될 수 있을 것이다. 비틀림 스프링(40)의 단부(41)가, 선회 아암(30)과 맞물린다. 비틀림 스프링(40)의 단부(42)가, 베이스(10)와 맞물린다. 비틀림 스프링(40)은, 결국 벨트(미도시)에 힘을 가하는, 선회 아암(30)에 토크를 가한다. 베이스(10)는, 체결구(120)에 의해 장착 표면에 고정된다. 비틀림 스프링(40)은, 비틀림 스프링(40)이 베이스(10) 상에 안착되는 것을 방지하는, 부싱(80) 상에 지탱된다. 조절 부재(70)가, 샤프트(20) 내부에 배치된다.

텐셔너(1000)는, 엔진 조립 상태 또는 작동 상태를 구비할 수 있을 것이다. 도 1에서, 텐셔너(1000)는, 엔진 조립 구성으로 도시된다. 정지 지시자(33)가, 탭(11)과 정렬된다. 탭(11)은 베이스(10)로부터 연장된다. 정지 지시자(33)는, 선회 아암(30)으로부터 반경 방향으로 연장된다. 선회 아암(30)은, 비틀림 스프링(40)에 의해 이러한 위치로 압박된다. 회전형 부재(100)가, 잠금해제 위치에서 도시된다.

회전형 부재(100)는, 선회 아암(30) 내의 구멍(32)과 맞물린다. 회전형 부재(100)는, 스크류드라이버와 같은 공구를 사용하여, 구멍(32) 내부에서 회전될 수 있다. 회전형 부재(100)는, 노치(101)를 구비한다. 노치(101)는, 원통 형상의 부재(100)의 직경의 대략 절반이지만, 이러한 치수는, 제한하는 것이 아니며 그리고 단지 예로서 제공된다. 조절 부재(70)는, 부재(100)와 협력하는 수용 슬롯(71)을 구비한다.

작동 구성에서, 회전형 부재(100)는, 부재(100)가 그로 인해 선회 아암(30)의 이동을 제한하기 위한 정지부로서 역할을 하는 방식으로, 슬롯(71)과 맞물린다. 노치(101)는, 그가 맞물리는 조절 부재 부분의 두께보다 약간 더 큰 폭을 구비한다. 노치(101)는 또한, 적절하게 배치될 때, 노치(101)가, 노치(101)를 통해 회전형 부재(100)를 지나도록 부분(72)의 통과를 허용함에 의해, 조절 부재(70)가 회전하는 것을 허용하도록, 조절 부재(70)의 부분(72)과 협력한다. 축(A-A)으로부터의 표면(72a)의 반경은, 축(A-A)으로부터 부재(100)의 중심까지의 반경보다 더 크고, 그로 인해 일단 회전된 부재(100)가 정지부로서의 슬롯(71)과 맞물리는 것을 허용한다. 부분(75)이, 부분(72)으로부터 반경 방향으로 후퇴되고, 이는 부재(100)가 구멍(32) 내에 초기에 설치되는 것을 허용한다. 잠금 핀이 설치 도중에 제거되며 그로 인해 폐기물을 생성하는 종래 기술과 상이하게, 회전형 부재(100)는, 일단 회전형 부재가 활성화되면, 장치의 기능적 부분으로 남는다.

체결구(120)는, 엔진(미도시)과 같은 장착 표면에 텐셔너를 부착하기 위해, 조절 부재(70)와 샤프트(20)를 통해 연장된다. 체결구(120)는, 장착 표면에 일단 고정되면, 제 위치에 조절 부재(70)를 클램핑한다.

텐셔너의 설치 도중에, 조절 부재(70)는, 체결구(120)를 중심으로 회전되며, 그로 인해 풀리(60)를 벨트(미도시)와 맞물리도록 한다. 이는, 체결구(120)의 축(C-C)이 축(A-A)으로부터 오프셋되기 때문이다. 축(A-A)은, 구멍(31) 내부에서 조절 부재(70)와 정렬된다. 조절 부재(70)는, 샤프트(20) 내부에서 축(A-A)을 중심으로 회전한다. 선회 아암(30)은, 축(A-A)을 중심으로 선회한다.

부가적으로, 샤프트(20)를 중심으로 하는 선회 아암(30)의 회전 이동은, 축(A-A)을 중심으로 하는 원호 내에서 풀리 회전축(B-B)을 이동시키며, 이는 축(A-A)에 대해 회전축(B-B)을 횡방향으로 또는 반경방향으로 변위시키는 효과를 제공한다. 따라서, 선회 아암(30)은, 부재(70) 둘레에서 회전할 때, 조절 부재(70)에 대해 편심으로 선회한다. 샤프트(20) 및 조절 부재(70)의 종방향 축(A-A)과 축(B-B) 사이의 거리는, 텐셔너의 작용 편심 거리(working eccentricity)를 제공한다. 설치 절차 도중에 편심 조절 부재(70)에 대해 선회 아암(30)을 커플링시킴에 의해, 선회 아암(30)의 작용 편심 거리는, 편심 조절 부재(70)의 조절 편심 거리와 조합되고, 그로 인해 텐셔너의 스트로크를 증가시킨다.

축(A-A)에 대한 축(B-B)의 이동은, 풀리(60)가 벨트와 맞물릴 때, 비틀림 스프링(40)이 부하를 받도록 야기한다. 풀리(60)가 벨트와 맞물릴 때, 비틀림 스프링(40)은 결국, 벨트에 부하를 가한다. 선회 아암(30)이 회전할 때, 정지 지시자(33)는, 탭(11)으로부터 멀어지게 이동하는 것으로 보인다. 이는, 선회 아암(30) 및 비틀림 스프링의 부하가 가해진 상태를, 그리고 그로 인해 벨트의 부하가 가해진 상태를 지시한다. 이러한 방식으로 벨트에 부하를 가하는 것은, 벨트가 그에 이끌리게 되는 것인 스프로킷들(미도시) 상에서, 벨트가 래칫이동 하거나 또는 미끄럼 이동하는 것을 방지한다.

도 2는 잠금고정 위치의 텐셔너의 상측 사시도이다. 설치 도중에, 조절 부재(70), 그리고 그로 인해 부분(72) 및 슬롯(71)은, 회전형 부재(100)의 노치(101) 내로 회전하며 그리고 회전형 부재(100)의 노치(101)와의 협력적 정렬을 통해 회전한다. 설치 도중의 축(C-C)을 중심으로 하는 조절 부재(70)의 회전의 결과로서, 축(A-A)은, 축(C-C)을 중심으로 하는 원호 내에서 이동한다. 선회 아암(30)은, 정지 지시자(33)의 위치에 의해 도시되는 바와 같이, 설치된 위치로 이동한다. 회전형 부재(100)는 이때, 스크류드라이버와 같은 공구에 의해 대략 90도 회전된다. 슬롯(71) 내부에서의 회전형 부재(100)의 맞물림은, 선회 아암(30)을 설치된 위치에 잠금고정하고, 그로 인해 부재(100)는, 선회 아암(30)의 이동을 제한하는 정지부로서 역할을 한다. 선회 아암(30)은 이때, 슬롯(71)의 길이에 의해 제한되는 이동의 범위를 갖는다. 설치 도중에, 임의의 적절한 공구, 예를 들어, 래칫 드라이브(ratchet drive)가, 조절 부재(70)를 회전시키기 위해 수용 부분(74)과 맞물릴 수 있다.

일단 조절이 완료되면, 체결구(120)는, 자체의 최종 위치로 하방으로 토크를 받게 되고, 그로 인해, 조절 부재(70), 샤프트(20) 및 베이스(10)를 장착 표면에 클램핑하도록 한다.

부분(12)이, 축 방향으로 연장되며, 그리고 장착 표면에서 수용 부분을 맞물도록 구성된다. 부분(12)은, 베이스(10)가 설치 도중에 또는 체결구(120)의 토크 인가 도중에 회전하는 것을 방지한다.

도 3은 도 2의 텐셔너의 3-3 선 단면도이다. 베어링(50)은, 선회 아암(30)에 압입 끼워맞춤된다. 풀리(60)는, 베어링(50)에 압입 끼워맞춤된다. 풀리(60)는, 내연 기관(미도시)에서 사용되는 타이밍 벨트와 맞물릴 수 있을 것이다.

선회 아암(30)은, 축(A-A)을 중심으로 선회한다. 풀리(60)는, 축(B-B)을 중심으로 회전한다. 체결구(120)는, 도 4를 참조하면, 축(C-C)과 정렬된다. 축들(A-A, B-B, 또는 C-C) 중의 어느 것도, 다른 것과 동일한 라인 상에 놓이지 않으며; 모두 서로로부터 횡방향으로 오프셋된다.

도 4는 텐셔너의 분해도이다. 비틀림 스프링(40)의 단부(41)가, 슬롯(34)과 맞물린다. 비틀림 스프링(40)의 단부(42)가, 부분(13)과 맞물린다. 비틀림 스프링(40)은, 부싱(80) 내부에 수용된다. 부싱(80)은, 베이스(10) 상에 안착된다. 비틀림 스프링(40)은, 부싱(80) 상에 안착된다.

저마찰 부싱(110)이, 편심의 아암(30)과 조절 부재(70) 사이에 배치되며, 그로 인해 설치 도중에 조절 부재(70)의 회전을 가능하도록 한다. 부싱(110)은 또한, 텐셔너의 작동 도중에 편심의 아암(30)의 이동을 가능하게 한다.

비록 본 발명의 형태가 여기에 설명되었지만, 변형들이, 여기에 설명되는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이, 부품들의 구성 및 관계 그리고 방법에 관해 이루어질 수 있다는 것이, 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (4)

1. 텐셔너로서:
   샤프트를 구비하는 베이스;
   상기 샤프트 내부에 회전 가능하게 맞물리는 조절 부재;
   샤프트 외부와 선회 가능하게 맞물리는 선회 아암;
   상기 베이스와 상기 선회 아암 사이에 맞물리는 비틀림 스프링;
   상기 선회 아암에 축 지지되는 풀리로서, 풀리 회전축(B-B)은, 선회 아암 선회축(A-A)으로부터 횡방향으로 오프셋되고, 상기 조절 부재는, 축(C-C)을 갖는 체결구를 중심으로 하는 회전을 위해 구성되며, 그리고 상기 축(C-C)은, 상기 선회 아암 선회축(A-A)으로부터 횡방향으로 오프셋되는 것인, 풀리; 및
   상기 선회 아암과 회전식으로 맞물리는 회전형 부재로서, 회전형 부재는, 제1 위치에서 상기 체결구를 중심으로 하는 상기 조절 부재의 회전을 허용하며, 그리고 회전형 부재의 제2 위치로의 회전 시, 회전형 부재는, 상기 조절 부재에 대해 사전 결정된 범위 내에서 상기 선회 아암의 이동을 제한하는 것인, 회전형 부재
   를 포함하는 것인, 텐셔너.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전형 부재는, 상기 조절 부재와 협력적으로 맞물리도록 하기 위한 노치를 구비하는 것인, 텐셔너.
3. 제1항에 있어서,
   상기 조절 부재는, 공구 수용 부분을 구비하는 것인, 텐셔너.
4. 제1항에 있어서,
   축(C-C)을 구비하는 체결구를 더 포함하고, 상기 조절 부재는, 축(C-C)을 중심으로 회전 가능한 것인, 텐셔너.
   

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