KR200309175Y1 - 자동 텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고무 또는 우레탄 소재 탄성체의 반발탄성을 이용하여 장력을 조절함으로써 능동적인 장력유지 뿐만 아니라 진동과 충격 흡수까지도 가능한 자동 텐셔너에 관한 것으로, 이와 같은 본 고안 자동 텐셔너는 베어링이 내장되어 벨트나 체인접촉시 회전하는 헤드부와, 설비에 고정되며 고무 또는 우레탄 소재의 탄성체를 내장한 하우징과, 하우징과 헤드부 사이에 설치되되 일측단부에 하우징에 끼워지는 텐션 블럭이 결합되며 하우징에 내장된 고무또는 우레탄 소재 탄성체의 탄성 복원력에 의해 하중을 지탱하는 지지암, 지지암의 타측단부에 결합되며 회전체를 적정 위치에 볼트로 고정하여 조립된 헤드부를 지지암에 고정시켜주는 포지션 바를 포함한다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 자동 텐셔너는 고무 또는 우레탄 소재의 탄성체의 탄성 복원력을 이용하기 때문에 자동적으로 텐션 조정이 가능할 뿐만 아니라 고무 또는 우레탄 소재의 탄성체 자체에 뛰어난 진동 흡수력이 있기 때문에 체인이나 벨트 구동시 발생하는 진동 및 갑작스런 충격 등에 능동적으로 대처 할 수 있다.

Description

자동 텐셔너{Automatic tension unit}

본 고안은 자동 텐셔너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고무또는 우레탄 소재 탄성체의 반발탄성을 이용하여 장력을 조절함으로써 능동적인 장력유지 뿐만 아니라 진동과 충격흡수까지도 가능하고, 텐션 로킹을 할 수 있도록 한 자동 텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로 텐셔너는 체인(Chain)이나 벨트(Belt) 등에 일정한 장력이 제공되도록 밀어주거나 당겨주는 일종의 장력 제공장치로, 통상 체인이나 벨트 등이 회전할 때 스프로킷 휠(Sprocket wheel)이나 롤러(Roller) 등을 이용하여 체인이나 벨트 등의 중간 부분을 밀어주거나 당겨줌으로써 구현된다.

이때, 이와 같은 텐셔너를 이용하여 체인이나 벨트의 장력을 일정크기로 유지시켜줄 경우 체인이나 벨트에 의한 동력 전달 효율의 저하를 방지하고 부품의 수명이 연장되기 때문에 체인이나 벨트에 의한 이송 장치 및 동력 전달 장치의 구성시 자주 이용되고 있는 실정이다.

이하, 도 1을 참조하여 종래 텐셔너(50)의 일예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 텐셔너(50)는 다수개의 스프로킷 휠(70)에 의해 회전되고 있는 체인(60)의 중간 부분에 설치되며, 단순히 체인(60)의 중간부분을 잡아당기도록 고정되어 있다.

이에, 종래 텐셔너(50)를 이용할 경우 다수개의 스프로킷 휠(70)에 의해 회전되고 있는 체인(60)은 그 종래 텐셔너(50)가 설치될 당시의 최초 설치 장력으로만 얼마 동안 유지되어진다.

그러나, 이와 같은 체인(60)을 일정 시간 회전시키게 되면 체인(60)은 그 최초 상태에서 소정 길이로 늘어지게 되는데, 그 설치될 당시의 최초 설치 장력으로만 항상 유지되도록 되어 있는 종래 텐셔너(50) 같은 경우 이와 같은 체인(60)의 늘어짐에 대해서 전혀 대응하지 못하게 되는 문제점이 발생된다.

따라서, 종래 텐셔너(50)를 이용하여 최초 설치 당시와 같은 일정 크기의 장력을 유지시켜주기 위해서는 늘어진 체인(60)의 길이만큼 체인(60)을 다시 잡아당겨주어야 하는 바, 작업자는 한번 고정된 텐셔너(50)를 분해한 뒤 그 체인(60)의 잡아 당겨주는 위치를 재조정해야 한다.

그러나, 이와 같은 체인(60)을 계속 회전시킬 경우 체인(60)은 지속적으로 늘어지게 되는데, 종래 텐셔너(50) 같은 경우 이 일정 크기의 장력을 유지시켜주기위해서는 주기적으로 텐셔너(50)의 고정위치를 재 조정해야 하는 문제점이 발생된다.

또한, 종래 텐셔너(50)는 스프링(Spring)을 연결하여 체인(60)이나 벨트에 장력을 주기도 하지만 단순한 잡아당김 기능만을 수행하기 때문에 외부로부터 갑작스런 충격 부하나 진동이 발생될 경우 이러한 충격 부하에 스프링이 분리되어 안전사고의 위협 요소가 되기도 하고, 장력 조정 기능을 잃어서 회전되는 체인(60)이 일부 파손되거나 체인을 회전되게 하는 스프로킷 휠과 축 베어링(Bearing)이 손상되게 되는 문제점이 발생된다.

또한, 작업자가 종래의 텐셔너(50)를 기계에 설치하기 위해서는 최초 높은 설치 장력을 준 상태로 조립하고 고정하게 되는데, 이때 높은 번호로 호칭되는 고부하용 체인은 자체 하중이 매우 무거울 뿐 아니라 높은 설치 장력으로 인해 작업자는 많은 힘을 요하거나 스프링의 반발력으로 안전에 위험스러운 요소를 내포하고 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 고안의 목적은 작업자가 텐셔너를 설치한 후에 발생되는 체인이나 벨트 등의 늘어짐에 추가적인 작업없이도 자동으로 장력을 조절하여 주는 자동 텐셔너를 제공함에 있다.

그리고, 본 고안의 다른 목적은 운전 중에 우발적으로 발생하는 갑작스런 충격이나 진동 등에 일정 부분 대응할 수 있는 충격 흡수형 자동 텐셔너를 제공함에있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 그 헤드부만 교체하면 벨트 텐셔너에서 체인 텐셔너로 또는 체인 텐셔너에서 벨트 텐셔너로 용도변경이 가능한 다목적용 자동 텐셔너를 제공함에 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은, 텐셔너를 고장력 상태로 조정 및 로킹하여 쉽고 안전하게 설치할 수 있는 안전형 자동 텐셔너를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 스프로킷 휠에 종래 텐셔너가 장착된 것을 도시한 구성도.

도 2a와 2b 및 2c는 본 고안에 따른 자동 텐셔너의 일 실시예를 도시한 구성도.

도 3a와 도 3b는 도 2에 도시한 자동 텐셔너의 지지암을 도시한 분해도.

도 4a와 도 4b는 도 2에 도시한 자동 텐셔너의 하우징을 도시한 분해도.

도 5a는 도 2에 도시한 자동 텐셔너에 두개의 스프로킷 휠이 장착된 것을 도시한 구성도이고, 도 5b는 도 2에 도시한 자동 텐셔너에 롤러가 장착된 것을 도시한 구성도.

도 6a와 6b 및 6c는 도 2에 도시한 자동 텐셔너가 실제 장착되어 사용되는 예를 도시한 구성도.

도 7a와 7b는 본 고안에 따른 자동 텐셔너의 다른 실시예를 도시한 구성도.

도 8a와 8b는 본 고안에 따른 자동 텐셔너가 일정 각도 회동되는 것을 도시한 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

80 : 포지션 볼트 90 : 조립볼트

100 : 자동 텐셔너 120 : 하우징

121 : 고무 또는 우레탄 소재 탄성체 127 : 텐션 로킹 볼트

140 : 지지암 142 : 텐션 블록

160 : 헤드부 161 : 포지션 바

168 : 베어링 144 : 포지션 홀

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안 자동 텐셔너는 베어링이 내장되어 벨트나 체인접촉시 회전하는 헤드(Head)부와, 설비에 고정되며 고무 또는 우레탄 소재 탄성체를 내장한 하우징(Housing)과, 하우징과 헤드부 사이에 설치되되 일측 단부에 하우징에 끼워지는 텐션 블럭(Tension block)이 결합되며 하우징에 내장된 고무 또는 우레탄 소재 탄성체의 탄성복원력에 의해 하중을 지탱하는 지지암(Arm), 지지암의 타측단부에 결합되며 회전체를 적정 위치에 볼트로 고정하여 조립된 헤드부를 지지암에 고정시켜주는 포지션 바(Position bar)를 포함한 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 하우징과 상기 텐션 블럭은 상호 틀어지게 끼워지며, 하우징과 텐션 블럭 사이에는 고무 또는 우레탄 소재 탄성체가 개재된 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게 상기 하우징과 상기 텐션 블럭은 정사각형 단면을 갖으며,하우징과 텐션 블럭은 약 45°각도로 틀어지게 끼워진 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 하우징의 일 측면에는 지지암에 가해지는 설치 장력값을 조정하고, 고정시키는 텐션 로킹 볼트(Tension locking bolt)가 장착된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 지지암에는 헤드부의 조립 위치를 선택할 수 있는 다수개의 포지션 홀(Position hole)이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지암에는 상기 하우징의 조립 위치를 조정할 수 있는 장방향으로 기다란 "I"자 형상의 하우징 조립홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 텐셔너.

이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 고안에 따른 자동 텐셔너(100)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 고안에 따른 자동 텐셔너(100)의 일 실시예를 구체적으로 설명하면, 본 고안의 일실시예인 자동 텐셔너(100)는 크게 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)를 내장한 하우징(120)과, 베어링(168)이 내장되어 벨트(미도시)나 체인(60)접촉시 최소의 마찰 저항으로 회전하는 헤드부(160)와, 하우징(120)과 헤드부(160) 사이에 설치되며 하우징(120)에 내장된 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)의 탄성 복원력으로 하중을 지탱해주는 지지암(140) 및 헤드부(160)의 조립위치 선정이 용이하고 헤드부(160)를 지지암(140)에 고정시켜주는 포지션 바(161)로 구성되며, 각 부품은 일체로 조립되어 체인(60)이나 벨트 등에 일정한 장력이 제공되도록 밀어주거나 당겨주는 텐셔너로서의 역할을 한다.

이때, 본 고안의 일 실시예인 자동 텐셔너(100)의 헤드부(160)는 다양한 형태로 변경하여 사용가능하다. 예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같이 그 헤드부(160)에 두개의 스프로킷 휠(162)을 장착하여 이열 체인(60)의 장력을 제어할 수도 있고, 도 5b에 도시된 바와 같이 그 헤드부(160)에 롤러(163)를 장착하여 벨트의 장력을 제어할 수도 있다. 그러나, 이하에서는 도 2에 도시된 바와 같이 그 헤드부(160)에 하나의 스프로킷 휠(162)이 장착되어 체인(60)의 장력을 제어할 수 있는 자동 텐셔너(100)에 대해서 대표적으로 설명하기로 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 하우징(120)은 전체적으로 보아 소정 길이를 갖는 중공의 정사각형 파이프(Pipe) 형상으로 형성되되, 설비(미도시)에 직접 결합되는 일측 단부는 넓은 원반 형태로 형성되어 견고한 조립 상태를 도모하도록 한다.

이때, 정사각형 파이프 형상인 하우징(120)의 타측 단부로는 지지암(140)의 텐션 블록(142)이 결합되는 바, 이 타측 단부에서부터 원반 형태의 일측 단부 직전까지는 정사각형 파이프 형상과 유사한 형상의 끼움홀이 형성되며, 원반 형태의 일측단부에는 설비와 하우징(120)을 연결 고정시켜주는 조립 볼트(90)가 끼워질 수 있도록 내주면에 나선이 형성된 장착홀이 형성된다. 그리고, 원반 형태의 일측단부 가장자리 부분에는 고하중 상태에서도 하우징(120)의 유동없이 설비 위치에 고정될 수 있도록 핀을 끼우는 고정핀 홈(129)이 전후 좌우 방향으로 90°간격으로 형성되며, 정사각형 파이프 형상의 일측면에는 설치 장력값을 조정하고 고정시키는 텐션로킹볼트(127)가 끼워질 수 있도록 나사산이 형성된다.

한편, 지지암(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(120)과 헤드부(160)를 연결해주는 직선형태의 평판로드와 하우징(120)의 끼움홀에 끼워지는 정사각형 파이프 형상의 텐션블록(142)이 결합된 "L"자 형상으로, 앞에서 설명한 바와 같이 하우징(120)에 내장된 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)의 탄성복원력으로 체인(60)에 가해지는 하중을 지탱해주는 역할을 한다.

이때, 하우징(120)의 끼움홀에 끼워지는 텐션블록(142)은 앞에서 설명한 바와 같이 정사각형 파이프 형상인 바, 별도의 정사각형 파이프 형상인 하우징(120)의 내부에 형성된 하우징(120)의 끼움홀에는 용이하게 끼워지는데, 이때의 끼워지는 각도는 텐션블록(142)이 하우징(120)의 정사각형 형태의 끼움홀에서 약 45°로 틀어져서 끼워진다.

즉, 단면으로 살펴보면 하우징(120)에는 정사각형 단면을 갖는 끼움홀이 형성되는데, 이 끼움홀에는 정사각형 단면을 갖는 텐션블록(142)이 이 정사각형 단면의 끼움홀에서 약 45°각도로 틀어진 마름모꼴 형태로 끼워지는 것이다.

따라서 하우징(120)의 내주면과 텐션블록(142)의 외주면 사이에는 소정 크기의 공간이 구비되는 바, 이 공간에는 앞에서 설명한 탄성 복원력이 우수하고 진동 및 충격흡수력을 갖는 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)가 내장되는 것이다.

여기에서, 지지암(140) 중 헤드부(160)가 결합되는 단부 부근에는 포지션 바(161)가 결합될 수 있도록 포지션 홀(144)이 형성되는데, 이때 포지션 홀(144)은 포지션 바(161) 및 헤드부(160)가 체인(60)의 장력에 따라 각각 다른 위치에 결합될 수 있도록 다수개 형성된다.

또한, 헤드부(160)는 앞에서 설명한 바와 같이 다양한 형태로 변경하여 설치및 사용가능하되, 베어링(168)을 내장하여 벨트나 체인(60)접촉시 최소의 마찰저항으로 회전할 수 있도록 구성된다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 고안의 일 실시예인 자동 텐셔너(100)의 설치방법 및 설치에 따른 작용과 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

다수의 스프로킷 휠(70) 등에 의해 회전되고 있는 체인(60) 등에 장력의 조절이 필요할 경우 체인(60)의 일측부분을 밀어주거나 잡아당겨줌으로써 체인(60)의 장력을 제어해주는 본 고안 자동 텐셔너(100)를 설치하게 되는데, 작업자는 먼저 설비에 구멍을 뚫고 조립 볼트(90)를 이용하여 설비에 하우징(120)을 조립하는데, 이때 약 30도 만큼의 텐션각을 고려하여 위치시키고 고정핀 홈(129)에 핀을 끼워 텐셔너(100)를 고정시킨다.

이후 하우징(120)의 고정이 완료되면, 작업자는 스프로킷 휠(162)이 체인(60)의 진행 위치에 맞도록 포지션 바(161)상에서 이동하여 정위치를 잡고 포지션 볼트(0)로 고정시킨 다음 헤드부(160)가 결합된 지지암(140)이 텐션을 받는 방향으로 약 30도 만큼 눌러서 스프라킷 휠(162)을 체인(70)과 결합시킨다.

텐셔너(100)와 체인(70)의 결합이 완료되면, 긴장 상태에 있던 헤드부(160) 반발 탄성에 의해 체인(70)을 긴장 상태에 있게 하고 이로써 본 고안의 일 실시예인 자동 텐셔너(100)의 설치가 완료되는 것이다.

이후, 체인이 늘어나게 되면, 긴장 상태에 있던 고무또는 우레탄 소재 탄성체(121)의 반발력이 텐션 블록(142)과 지지암(140)을 통하여 자동적으로 헤드부(160)를 밀어 올리게되기 때문에 지속적으로 체인의 장력을 유지시켜 주게되는 것이다.

또한, 순간적인 충격 부하가 헤드부(160)에 가해지면 지지암(140)이 일정각도 이동되어지는데, 지지암(140)에 형성된 텐션블록(142)이 하우징(120) 내에서 비틀리게 되며, 이 때 생성된 비틀림 토크(Torque)는 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)의 반발력을 발생시키게 되고, 이러한 반발력은 텐션블록(142)과 지지암(140)과 헤드부(160)로 이어져 체인(60)의 장력을 일정크기로 유지시켜주게 된다.

지지암(140)에 뚫려있는 포지션 홀(144)에는 포지션 바(161)가 설치되는데, 이 포지션 바(161)가 설치되는 포지션 홀(144)의 위치에 따라 체인(60)의 가해지는 하중의 크기는 지렛대의 원리에 의해 그 크기가 달라진다. 따라서, 유연한 반발 탄성을 요구하는 대부분의 용도로 사용할 경우 작업자는 하우징(120)에서 먼쪽 홀(144)에 포지션 바(161)를 설치하면 되며, 고 하중을 받는 용도로 사용할 경우 작업자는 하우징(120)에서 가까운쪽 홀(144)에 포지션 바(161)를 설치하면 된다.

한편, 하우징(120)에 장착되는 텐션로킹볼트(127)는 설치장력 값을 추가로 높이고자 할 경우 또는 제한된 설치공간으로 간섭이 있어서 본 고안 자동 텐셔너(100)의 설치를 용이하게 하는 것으로, 이 텐션로킹볼트(127)를 조이게 되면 이 텐션로킹볼트(127)는 하우징(120) 내부에 약45°만큼 엇각으로 위치한 사각형태의 텐션블록(142)의 면을 따라 텐션블록(142)을 밀어내게 되는 바, 이 텐션로킹볼트(127)의 밀어냄으로 지지암(140)은 한쪽으로 기울어지게 되는데 이때 자동 텐셔너(100)는 일정한 하중을 받는 긴장상태에 있게된다. 따라서, 지지암(140)의 긴장상태 즉 반발력은 텐션로킹볼트(127)에 의해 제어되는 바, 작업자는 이를 이용하면 긴장 상태로 로킹된 자동 텐셔너(100)를 설비의 설치위치에서 조립볼트(90)로 쉽게 고정이 가능하다.

그리고, 이와 같이 설치를 용이하게 할 목적으로 텐션로킹볼트(127)를 사용할 경우 자동 텐셔너(100)의 조립이 완료된 후에는 반드시 텐션로킹볼트(127)를 풀어서 자동텐션기능을 회복시켜야 한다.

또한, 이상에서와 같이 자동 텐셔너(100)를 설치할 경우 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)에 하중을 작용시킨 상태에서 자동 텐셔너(100)를 설치해야 하는데, 이는 설치 하중에 의해 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121)에서는 복원력이 발생해 원 상태로 돌아가려 하기 때문에 체인(60)이나 벨트는 항상 일정한 긴장상태를 유지하게 되기 때문이다.

한편, 이상과 같은 자동 텐셔너(100)는 도 2 내지 도 6과 같은 일실시예 외에도 도 7과 같은 다른 실시예를 적용할 수 있다.

즉, 본 고안에 따른 자동 텐셔너(100)의 지지암(150)에는 장방향의 기다란 형상("I"자 형상)의 하우징 조립홈(159)을 형성하여 사용할 수 있는데, 이러한 하우징 조립홈(159)을 형성할 경우 지지암(150)에 결합되는 하우징(120)의 조립위치를 임의로 선정하여 별도의 하우징 조립 볼트(157)로 조정할 수 있다. 이 때, 하우징(120)과 헤드부(160)의 거리 원근에 따른 허용 토크의 변화를 이용하므로써 매우 세밀한 장력조정까지 가능하게 된다.

이상에서, 미설명부호 167은 피치부싱(Pitch bushing)을 지칭한 것이며, 154와 152는 본 고안의 다른 실시예인 자동 텐셔너(100)의 포지션 홀(154)과 텐션블록(152)을 도시한 것이다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 자동 텐셔너(100)는 한번 장착을 하면 후에 정기적으로 다시 장력을 조절한 필요가 없어 동력효율의 저하를 방지하고, 현장 근로자의 불필요한 작업을 없애주며, 체인(60)이나 벨트의 수명을 대폭 연장시키는 효과를 볼 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 자동 텐셔너(100)는 텐션 로킹 방법을 이용하여 조립 및 설치가 용이할 뿐만 아니라 고무 또는 우레탄 소재 탄성체(121) 자체에 뛰어난 진동,충격 흡수력이 있기 때문에 체인(60)이나 벨트 구동시 발생하는 지속적인 진동이나 또는 갑작스런 충격 등에 능동적으로 대처할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동 텐셔너는 한번 장착을 하면 후에 정기적으로 다시 장력을 조절한 필요가 없어 동력효율의 저하를 방지하고, 현장 근로자의 불필요한 작업을 없애주며, 체인이나 벨트의 수명을 대폭 연장시키는 효과를 볼 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 자동 텐셔너는 탄성 로킹 방법을 이용하여 조립 및 설치가 용이할 뿐만 아니라 고무 또는 우레탄 소재 탄성체 자체에 뛰어난 진동흡수력이 있기 때문에 체인이나 벨트 구동시 발생하는 갑작스런 충격이나 진동 등에 능동적으로 대처 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 베어링이 내장되어 벨트 또는 체인접촉시 회전하는 헤드부;

   설비에 고정되며, 고무 또는 우레탄 소재 탄성체를 내장한 하우징;

   상기 하우징과 상기 헤드부 사이에 설치되되, 일측단부에 상기 하우징에 끼워지는 텐션블럭이 결합되며 상기 하우징에 내장된 상기 고무 또는 우레탄 소재 탄성체의 탄성복원력에 의해 하중을 지탱하는 지지암 및;

   상기 지지암의 타측단부에 결합되며, 상기 헤드부가 회전될 수 있도록 상기 헤드부를 상기 지지암에 고정시켜주는 포지션 바를 포함한 것을 특징으로 하는 자동 텐셔너.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징과 상기 텐션블럭은 정사각형 단면을 갖고, 상기 하우징과 상기 텐션블럭은 약 45°각도로 틀어지게 끼워지며, 상기 하우징과 상기 텐션블럭 사이에는 상기 고무 또는 우레탄 소재 탄성체가 개재된 것을 특징으로 하는 자동 텐셔너.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징의 일측면에는 상기 지지암에 가해지는 설치장력값을 조정해주는 텐션로킹볼트가 장착된 것을 특징으로 하는 자동 텐셔너.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 지지암에는 상기 헤드부의 조립위치를 조정할 수 있는 다수개의 포지션홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 텐셔너.
5. 제 1항에 있어서

   상기 지지암에는 상기 하우징의 조립 위치를 조정할 수 있는 장방향으로 기다란 "I"자 형상의 하우징 조립홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 텐셔너.