KR20040030881A

KR20040030881A - 장착핀을 구비한 벨트 텐셔너

Info

Publication number: KR20040030881A
Application number: KR10-2004-7001351A
Authority: KR
Inventors: 인추 타오; 플라비우 딘카; 레어즈 콤사
Original assignee: 리텐스 오토모티브 파트너쉽
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-04-09
Also published as: DE20220527U1; US20080026894A1; BR0211368B1; CN1311172C; KR100928350B1; PL205953B1; HUP0700114A2; EP1412659A1; ES2249603T3; DE60206392D1; CA2454430A1; HU229711B1; EP1412659B1; US7611431B2; JP4293902B2; JP2004537015A; US20040180745A1; DE60206392C5; BR0211368A; CN1537206A

Abstract

벨트 구동 시스템의 벨트를 인장시키기 위한 벨트 텐셔너는 편심 조절 부재, 조절 부재 둘레의 피봇을 위해 조절 부재 상에 편심 가능하게 장착되는 피봇 구조물, 피봇 구조물 상에서 회전되도록 장착되는 벨트 인장 풀리, 피봇 구조물을 벨트 조임 방향으로 탄력적으로 바이어스시키는 바이어싱 부재, 및 체결 구조물을 포함한다. 체결 구조물은 벨트 장착 절차 중에 함께 피봇되도록 피봇 구조물을 조절 부재에 임시로 체결하며, 그 구성은 체결 구조물이 용이하게 장착 및 제거되도록 장착 절차 중에 제한된 시간 동안을 제외하고는 체결 구조물이 하중을 받지 않는 상태로 유지된다. 텐셔너는 피봇 구조물이 조절 부재로부터 체결 해제되어 피봇 구조물의 조절 부재에 대한 피봇이 허용된 후에 작동 가능하게 된다.

Description

장착핀을 구비한 벨트 텐셔너{BELT TENSIONER WITH INSTALLATION PIN}

벨트 텐셔너는 일반적으로 이미 많은 벨트 구동 시스템에서 사용되고 있는 공지된 장치이다. 종래의 방법은 마모 또는 다른 요인에 기인하는 벨트 길이의 증가를 보정하기 위하여 일정한 벨트 인장력(belt-tensioning force)을 제공하는 텐셔너를 사용한다. 종래의 벨트 텐셔너의 통상적인 형식은 고정 구조물(fixed structure)과, 피봇 조립체에 의해 고정 구조물에 편심 가능하게 장착되는 피봇 구조물(pivot structure)을 구비하며, 피봇 구조물은 피봇 구조물 상에 회전 가능하게 장착되는 벨트 결합 풀리(belt-engaging pulley)를 구비한다. 코일 스프링이 피봇 조립체를 둘러싸며, 피봇 구조물을 벨트가 감기는 방향으로 바이어스시키도록 고정 구조물과 피봇 구조물 사이에 연결된 단부들을 구비한다. 피봇 구조물이 최소의 벨트 감김 위치로부터 최대의 벨트 감김 위치로 이동함에 따라, 스프링 바이어스력(spring biasing force)은 감소한다. 텐셔너의 이동 범위에 대한 이러한 스프링력의 변화에도 불구하고, 텐셔너에 의해 실질적으로 일정한 벨트 장력이 유지된다. 예를 들면, 미국 특허 제4,473,362호에는 이러한 기본 원리가 설명되어 있다.

현재 다양한 기술들이 타이밍 벨트 텐셔너(timing belt tensioner)를 엔진에 적절하게 장착시키기 위하여 사용된다. 가장 통상적으로 사용되는 기술들 중 하나는 고정 구조물의 부품으로 형성되는 편심 조절 부재(eccentric adjusting member)를 갖춘 텐셔너를 구성하는 것인데, 편심 조절 부재는 텐셔너 장착 볼트 둘레로 회전되므로 텐셔너를 (벨트가 구동 시스템 내부를 향해 진행하도록 하기 위하여) 벨트로부터 멀리 이동시키거나 또는 (구동 시스템에 장력을 인가하도록) 벨트를 향해 이동시킨다. 현재의 표준 설계를 사용할 때의 전형적인 장착 절차는 편심 부재가 벨트로부터 가장 먼 위치에 있는 상태에서 텐셔너를 엔진에 장착하는 단계와, 벨트를 구동 시스템 내부를 향해 진행시키는 단계와, 텐셔너가 공칭 작동 위치(nominal operating position)에 도달할 때까지 편심 부재를 벨트를 향해 회전시키는 단계와, 텐셔너를 장착 볼트로 고정시키는 단계를 포함한다.

편심 조절 부재는 텐셔너가 피봇되는 외주연 범위 내에 위치되기 때문에, 그 크기는 제한되며, 구동 시스템 내외부로의 텐셔너의 최대 선형 행정(stroke)[대략 편심 부재의 편심량(eccentricity)의 2배와 같음]은 벨트의 적절한 장착을 허용하기에는 불충분할 수 있다. 또한, 최근에는 타이밍 구동 시스템의 구성 요소의 개수가 증가하고 벨트 치수에 대한 공차 범위가 증가하는 경향을 나타낼 뿐만 아니라, 하나 이상의 공급자로부터의 벨트들(즉, 상이한 공차를 갖는 벨트들)이 동일한 타이밍 구동 시스템에 사용될 수 있도록 하는 엔진 OEM 업체로부터의 요구 조건은 통상의 편심 부재를 갖춘 텐셔너가 모든 상황을 수용하기 위한 충분한 장착거리(installation travel)를 갖도록 하는 것을 매우 어렵게 한다.

전술된 설계에 의해 제공되는 장착 행정이 벨트가 구동 시스템 내부를 향해 진행하기에 충분하도록 텐셔너를 벨트로부터 멀리 이동시키지 못하는 상황을 해결하기 위하여, 장착 행정을 증가시키기 위한 개선된 설계가 개발되었다. 특히, 이러한 개선된 설계의 텐셔너에서, 장착핀은 피봇 구조물을 벨트로부터 가장 먼 위치(하중 정지 위치로 알려짐)에서 텐셔너 조립체의 고정 부분에 고정시킨다. 핀은 피봇 구조물을 통해 고정 구성 요소(예컨대 기부판, 샤프트, 전방판 등) 내부로 삽입되고, (피봇 구조물을 벨트를 향해 가압하려고 하는) 스프링 바이어스 바이어싱 부재의 작용에 대항한다. 향상된 설계를 사용하는 장착 절차는 편심 부재가 벨트로부터 가장 먼 위치에 있는 상태로 텐셔너를 엔진에 장착하는 단계와, 벨트를 구동 시스템 내부를 향해 진행시키는 단계와, 핀을 해제시키는 단계와, 텐셔너가 공칭 작동 위치에 도달할 때까지 편심 부재를 벨트를 향해 회전시키는 단계와, 텐셔너를 장착 볼트로 제위치에 고정시키는 단계를 포함한다. 이러한 개선된 설계는 피봇 아암(pivot arm)을 벨트로부터 가능한 한 멀리 유지시킴으로써 벨트를 장착하는데 이용 가능한 공간을 증가시킨다.

그러나 이러한 "향상된" 설계의 단점은, (핀이 벨트로부터 먼 하중 정지 위치에서 피봇 아암을 유지시킬 것을 필요로 하기 때문에) 스프링에 의해 핀이 하중을 받는다는 것이다. 결과적으로, 핀을 아암과 고정 구성 요소로부터 제거하는데 상당한 힘이 필요할 수 있고, 이는 핀 제거(그리고 이에 따른 텐셔너 장착 절차)를 어렵게 한다. 더욱이, 핀이 제거되고 피봇 구조물이 자유롭게 피봇되도록 "해제"된 때, 피봇 구조물은 텐셔너 자유 아암 정지부와 접촉 상태 내내 상당한 충격력(impact force)으로 피봇될 수 있다. 이러한 충격력은, 특히 텐셔너가 높은 토오크 스프링(high torque spring)을 사용한다면, 텐셔너의 내부 구성 요소에 손상을 입힐 수 있다.

본 발명은 벨트 텐셔너(belt tensioner), 특히 자동차의 벨트 구동 시스템의 부품으로서 매우 용이하고 정밀하게 장착될 수 있는 벨트 텐셔너에 관한 것이다.

이하의 첨부 도면은 본 발명의 다양한 실시예의 이해를 용이하게 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 벨트 텐셔너의 사시도이다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 정면도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 분해도이다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 정면도이다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너를 도시하는 도4의 선 5-5를 따라 취한 단면도이다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 단면도이다.

도7은 일부분을 제거하여 벨트 텐셔너의 내부 구성 요소를 도시하는, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 사시도이다.

도8a 내지 도8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 장착 절차를도시하는 정면도이다.

도9a 내지 도9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 장착 절차를 도시하는 배면도이다.

도10은 아암이 자유 아암 정지 위치에 있고 조절 부재가 장착핀과 결합되지 않은 상태에서의, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너를 도시하는 정면도이다.

도11은 아암이 하중 정지 위치에 있고 조절 부재가 장착핀과 결합되어 벨트로부터 가장 먼 위치에 있는 상태에서의, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 텐셔너의 정면도이다.

도12는 피봇 아암이 편심 조절 부재와 체결되지 않은 상태에서의 텐셔너 장착 운동학을 도시하는 도면이다.

도13은 본 발명에 따라 피봇 아암이 처음에는 편심 조절 부재와 체결되어 있지 않고, 이후에 피봇 아암이 편심 조절 부재와 체결된 상태에서의 텐셔너 장착 운동학을 도시하는 도면이다.

본 발명의 목적은 대체로 종래 기술의 텐셔너보다 장착하기 용이한 벨트 텐셔너를 제공하는 것이다. 본 발명의 원리에 따르면 이러한 목적은 편심 조절 부재, 피봇 구조물, 벨트 인장 풀리, 코일 토션 스프링 또는 다른 바이어싱 부재, 및 체결 구조물(coupling structure)을 포함하는, 벨트 구동 시스템의 구동 벨트 또는 타이밍 벨트를 인장시키기 위한 벨트 텐셔너를 제공함으로써 달성된다. 체결 구조물은 텐셔너 조립체의 일 부품으로서 텐셔너 제조회사에 의해 공급 또는 제공될 수 있으며, 또는 자동차 제조회사에 의해 실제 텐셔너 장착 공정의 일부로서 추후에 텐셔너 조립체에 끼워질 수도 있다.

편심 조절 부재는 엔진 프레임의 장착면 상에 장착되도록 형성된다. 편심 조절 부재는 벨트를 조이는 제1 방향과, 벨트를 조이는 제1 방향으로부터 멀어지는 제2 방향으로 조절 가능하고, 피봇 구조물은 조절 부재 상에 편심 가능하게 장착되어 조절 부재 둘레로 피봇되며, 벨트 인장 풀리는 피봇 구조물 상에 회전 가능하게 장착되고, 코일 토션 스프링 또는 다른 바이어싱 수단은 피봇 구조물을 벨트 조임 방향으로 탄력적으로 바이어스시킨다. 체결 구조물은, 구동 벨트 또는 타이밍 벨트가 벨트 구동 시스템 내에 장착되도록 편심 조절 부재가 벨트로부터 멀리 회전하는 장착 절차 중에, 피봇 구조물이 조절 부재와 함께 회전하도록 피봇 구조물을 편심 조절 부재에 임시로 체결시킨다. 이러한 방식으로 피봇 구조물을 편심 조절 부재에 체결시키는 것은 벨트로부터 멀어지는 텐셔너 행정을 상당히 증가시키므로 벨트의 장착을 용이하게 한다.

벨트가 장착된 후, 조절 부재는 피봇 구조물이 자유 아암 정지부에 대항하여 및/또는 벨트에 대항하여 정지될 때까지 벨트를 향해 역으로 회전된다. 피봇 구조물이 자유 아암 정지부 및/또는 벨트에 대항하여 정지된 때, 정지부 및/또는 벨트가 스프링 하중을 받게 되어 피봇 구조물을 통해 체결 구조물에 전달되는 스프링 하중은 거의 또는 전혀 없을 것이다. 그러므로 체결 부재는 텐셔너를 작동 가능하게 하도록 장착 공정 중에 상기 지점에서 텐셔너로부터 비교적 용이하게 제거될 수 있다. 텐셔너는 피봇 구조물을 조절 부재로부터 체결 해제시켜 피봇 구조물이 편심 조절 부재 둘레로 피봇되는 것을 허용함으로써 작동 가능하게 된다.

그러므로 본 발명의 다른 태양에 따르면, 본 발명의 목적은 편심 조절 부재, 조절 부재 상에 편심 가능하게 장착되고 조절 부재 둘레로 피봇되는 피봇 구조물, 피봇 구조물 상에 회전 가능하게 장착되는 벨트 인장 풀리, 및 피봇 구조물을 벨트 인장 방향으로 바이어스시키는 스프링 또는 다른 바이어싱 부재를 포함하는 벨트 구동 시스템용 벨트 텐셔너를 장착하는 방법을 제공함으로써 달성된다. 이 방법은, 예를 들어 비교적 헐거운 고정 볼트 또는 스터드에 의해 자동차 엔진 상에 조절 부재를 최초로 장착하는 단계와, 조절 부재 및 조절 부재와 체결되어 있기 (또는 체결 상태로 되기) 때문에 피봇 구조물을 바이어싱 부재의 바이어스력에 대항하여 벨트로부터 멀리 피봇시키는 단계와, 벨트를 벨트 구동 시스템의 구성 요소 상에 장착하는 단계와, 피봇 구조물이 벨트를 향해 이동하여 바이어싱 부재의 바이어스력을 완화시키도록 조절 부재를 이동시키는 단계와, 피봇 구조물을 조절 부재로부터 체결 해제시키는 단계와, 풀리가 벨트와 결합하여 피봇 구조물이 바이어싱 부재의 바이어스력에 대항하여 반대 방향으로 (즉, 벨트로부터 멀어지는 방향으로) 피봇되도록 조절 부재를 이동시키는 단계와, 텐셔너가 벨트와 소정의 인장 상태로 설치된 후에 조절 부재를 제위치에 고정시키도록 고정 볼트 또는 스터드를 조이는 단계를 포함한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 원리를 실시하는 벨트 텐셔너(10)는 나사가 형성된 고정 볼트(14)(도5에 도시됨)에 의해 엔진 블록 또는 프레임(12)에 장착되며, 구동 또는 타이밍 벨트(16)(도8 및 도9에 도시됨)와 인장 상태로 결합되어 있다. 이와 달리, 엔진 블록(12)은 텐셔너가 장착되고 텐셔너가 너트에 의해 고정되도록 엔진 블록으로부터 연장하는 스터드(stud, 도시 안됨)를 포함할 수 있다.텐셔너(10)를 엔진 블록(12)에 고정하는 다른 수단들도 고려된다.

텐셔너(10)는 텐셔너 피봇 구조물[레버 아암(46)]을 벨트(16)를 향해 그리고 벨트로부터 멀리 이동시키는데 사용되는 내부 편심 조절 부재(18)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 편심 조절 부재(18)는 포개지는 2개의 구성 요소로 구성된 형상을 가질 수 있다. 특히, 도시된 조절 부재(18)는 억지 끼워맞춤(friction fit)으로 함께 고정되는 내부 장착 샤프트(20) 및 대체로 둘러싸는 슬리브 형상의 피봇 샤프트(22)로 구성된다. 장착 샤프트(20)와 피봇 샤프트(22)는 텐셔너의 다른 구성 요소들[즉, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 아암(46), 풀리(86), 볼 베어링 조립체(88), 토션 스프링(82) 등]이 피봇 샤프트(22) 상에 조립된 후에 함께 고정된다.

조절 부재(18)의 장착 샤프트(20)는 주 몸체 부분(24)과 이를 통해 축방향으로 연장하는 종방향 보어(26)를 구비한 대체로 원통형이다. 도5에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 고정 볼트(14)(또는 장착 스터드)는 종방향 보어(26)를 통해 연장하며, 조절 부재(18)[장착 샤프트(20)]는 고정 볼트(14) 둘레로 회전한다. 보다 상세하게는, 종방향 보어(26)는 장착 샤프트(20)의 원통형 몸체 부분(24)의 중앙 종방향 축(28)에 대해 측방향 또는 반경방향으로 변위되며, 종방향 보어(26)[고정 볼트(14)]의 축과 중앙 종방향 축(28) 사이의 거리는 조절 부재(18)의 조절 편심 반경을 제공한다. [편심 반경의 크기와 장착 샤프트(20) 및 종방향 보어(26)의 반경에 따라, 종방향 보어(26)의 외주연은 도시된 바와 같이 장착 샤프트(20)의 몸체 부분(24)의 외주연과 내부에서 접하거나 거의 내부에서 접할 수 있다.] 따라서,장착 샤프트(20)와 이에 따른 편심 조절 부재(18)는 고정 볼트(14) 둘레에서 편심되어 피봇된다.

도시된 실시예에서, 장착 샤프트(20)는 또한 양호하게는 장착 샤프트의 주 몸체 부분(24)과 일체형으로 형성되지만, 별개로 형성되어 연결될 수 있는 캠 형상의 반경방향 외측으로 돌출하는 플랜지(30)를 구비한다. 양호하게는, 플랜지(30)는 엔진 블록(12)으로부터 가장 먼 몸체 부분(24)의 단부에 형성된다. 슬롯(32) 또는 (돌출부와 같은) 다른 적절한 결합 형상이 플랜지(30)의 외주연에 형성되고, 슬롯(32)은 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 벨트(16)가 텐셔너(10)로 향하게 되어 벨트 구동 시스템 내에 장착되는 벨트 장착 절차 중에 체결 구조물로서 제거 가능한 장착핀(34)과 협동하는 기능을 한다. 동시에, 슬롯(32)과 핀(34)은 텐셔너(10)의 작동 편심부(working eccentric) 또는 피봇 아암과 편심 조절 부재(18) 사이의 헛돌기 운동형 체결(lost motion-type coupling)을 형성한다. 헛돌기 운동형 체결 배열체가 구체적으로 도시되어 있지만, 임시로 아암(46)을 편심 조절 부재(18)와 체결시켜 텐셔너와 벨트 장착 절차 중에 아암이 편심 조절 부재와 함께 피봇되도록 하는 임의의 체결 구조물 또는 배열체가 사용될 수 있다.

플랜지(30)는 또한 장착 절차 중에 편심 조절 부재(18)(그리고 이에 따른 피봇 구조물)를 회전시키는데 사용되는 조절 공구(98)(도8 및 도9)의 프롱(prong)을 수용하는 개구(36)를 구비한다.

위에서 지적한 바와 같이, 조절 부재(18)의 피봇 샤프트(22)는 대체로 축방향 또는 종방향으로 관통하여 연장하는 원통형 보어(40)를 갖는 주 원통형부분(38)을 구비하는 슬리브 형상이다. 장착 샤프트(20)의 원통형 주 몸체 부분(24)은 피봇 샤프트(22)의 보어(40) 내부로 억지 끼워맞춤으로 수용되고, 동시에 장착 샤프트(22)와 피봇 샤프트(22)는 편심 조절 부재(18)를 형성한다. 원통 내 원통형(cylinder-in-cylinder)을 제외한 다른 2편의 편심 조절 부재 형상이 본 기술 분야에 공지되어 있으며, 이 또한 양호하게 사용될 수 있다. 이와 달리, 요구되는 경우에 편심 조절 부재(18)에 대해 단일편의 형상이 사용될 수 있다.

도시된 실시예에서, 피봇 샤프트(22)는 또한 엔진 블록(12)에 가장 가깝게 위치된 외측으로 돌출하는 플랜지(42)를 갖는다. 도5에 도시된 바와 같이, 피봇 샤프트(22)의 단부면, 즉 돌출 플랜지(42)의 단부는 엔진 블록(12) 상에 제공된 장착면과 면 대 면(surface-to-surface) 결합 상태로 배치된다. 이러한 장착면은 엔진 블록(12) 자체에 의해, 또는 엔진 블록(12)에 고정된 브라켓 등에 의해 제공될 수 있다.

작동 편심부 또는 레버 아암(46)은 텐셔너 피봇 구조물로서 기능한다. 레버 아암(46)은 둘레에 풀리(86)가 끼워지는 원통형 외부면과 이를 통해 종방향으로 연장하는 보어(50)를 갖는 주 원통형 부분(48)을 구비한다. 레버 아암(46)은 보어(50) 내에 끼워지는 편심 조절 부재(18) 둘레에 끼워지고, 편심 조절 부재(18) 둘레로 회전한다. 보어(50)는 아암(46)의 주 원통형 부분(48)의 중앙 종방향 축(47)(풀리의 축)에 대해 측방향 또는 반경방향으로 변위된다. 따라서 아암(46)은 아암이 그 둘레에서 회전하는 조절 부재(18)에 대해 편심되어 피봇된다. 아암(46)의 축(47)과 장착 샤프트(20)의 원통형 몸체 부분(24)의 중앙 종방향축(28)[아암(46)이 피봇되는 편심 조절 부재(18)의 중심축] 사이의 거리는 텐셔너의 작동 편심 반경을 제공한다. 장착 절차 중에 레버 아암(46)(피봇 구조물)을 편심 조절 부재(18)와 체결시킴으로써, 레버 아암(46)의 작동 편심 반경은 편심 조절 부재(18)의 조절 편심 반경에 "부가"되어 텐셔너의 장착 행정은 상당히 증가된다.

도시된 바와 같이, PTEE 또는 유사한 감마재(anti-friction) 재료로 제조된 피봇 부싱(pivot bushing, 44)이 레버 아암(46)과 편심 조절 부재(18) 사이의 마찰을 제한하도록 제공된다. 피봇 부싱은 보어(50) 내부로 가압 끼워맞춤되어, 레버 아암(46)과 함께 회전하도록 보어(50)의 내부면(52)과 조밀한 끼워맞춤(tight fit)을 형성한다. 피봇 부싱(44)은 편심 조절 부재(18)[피봇 샤프트(22)의 외부면] 둘레로 활주 또는 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)되어, 피봇 구조물 또는 레버 아암(46)이 편심 조절 부재(18) 둘레에서 비교적 부드럽고 마찰이 없는 상태로 피봇되도록 한다.

도시된 실시예에서, 환형 벽 부분(54)이 제공되어 대체로 엔진 블록(12)에 인접한 단부에 가까운 레버 아암(46)의 대향하는 종방향 단부들 사이로부터 반경방향 외측으로 연장한다. 외부 원통형 벽 부분(56)은 환형 벽 부분(54)의 외주연으로부터 엔진 블록(12)을 향해 대체로 동심의 관계로 엔진 블록(12)에 가장 가깝게 위치된 레버 아암(46)의 단부 부분(58)으로 연장한다.

반경방향으로 돌출한 포인터(pointer, 60)가 아암(46)으로부터 연장한다. 포인터(60)는 엔진 블록(12)으로부터 가장 멀리 있는 아암(46)의 일부분으로부터 연장하거나 아암의 상부 상에 돌출부로서 형성될 수 있지만, 양호하게는 엔진블록(12)에 가장 가까운 원통형 벽 부분(56)의 비교적 두꺼운 부분으로부터 연장한다. 다양한 임의의 위치가 허용될 수 있다. 포인터(60)는 텐셔너(10)가 최초 설치 중에 소정 크기의 정적 벨트 하중력(static belt-load force)에 의해 벨트(16)와 결합하는 것을 확실하게 하도록 텐셔너(10)의 장착을 측정 또는 감시하는데 사용된다.

아암(46)은 또한 이하에서 상세하게 설명되는 장착 절차 중에 핀(34)을 수용하기 위한 핀 홀(pin hole, 62)을 갖는다. 슬롯(32)과 함께, 핀은 임시 체결 구조물의 부품을 구성한다.

기부판(base plate, 64)이 엔진 블록(12) 부근에 위치되며, 조절 부재(18)의 단부를 수용하는 원형 개구(66)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 기부판(64)이 피봇 샤프트(22)의 플랜지(42)와 결합하여, 기부판(64)은 엔진 블록(12)으로부터 약간 이격된 관계로 유지된다. 그러나 기부판(64)은 임의의 다른 적절한 방식으로 조절 부재(18)와 결합될 수도 있다.

기부판(64)은 돌출하는 연장 부분(68)과 텐셔너를 엔진 상에 위치시키는데 사용되는 돌출하는 위치 설정 부분(70)을 갖는다. 연장 부분(68)은 풀리(86)의 외부 반경면을 지나 반경방향 외측으로 연장하여, 연장 부분(68)은 텐셔너(10)가 도8 내지 도11에 가장 명확하게 도시된 바와 같이 엔진 블록(12) 상에 장착된 때에 명확하게 볼 수 있다. 기부판(64)의 연장 부분(68)은 또한 그 외주연을 따라 위치된 노치(72)를 가지며, 노치는 포인터(60)의 위치와 이에 따른 벨트 하중력을 측정하는데 사용된다.

기부판(64)은 또한 도5에 도시된 바와 같이, 엔진 블록(12)으로부터 멀리 축방향으로 연장하는 절곡된 탭 부분(74)을 포함한다. 절곡된 탭 부분(74)은 텐셔너(10)의 작동 중에 고정된 상태로 유지되고, 아암(46)의 각도 또는 피봇 위치를 제한하도록 아암(46)의 정지면(76, 78)(도9a 내지 도9c에 도시됨)과 협동하는 정지 부재로서 기능한다. 정지면(76, 78)들은 도9a 내지 도9c에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 아암(46) 내에 형성된 개구(80)의 대향 측면들 상에 형성된 대향하는 면들이다. 기부판(64)의 탭 부분 또는 정지 부재(74)는 편심 조절 부재(18)에 대한 아암(46)의 피봇 운동의 가능 정도를 제한하도록 소정의 각도 범위를 지난 아암(46)의 회전시에 정지면(76, 78)과 결합한다. 정지면(76)은 자유 아암 정지부를 제공하며, 정지면(78)은 하중 정지부를 제공한다. 보다 상세하게는, 정지면(76)과 정지 부재(74)와의 결합은 자유 아암 정지 위치를 형성하고, 정지면(78)과 정지 부재(74)와의 결합은 하중 정지 위치를 형성한다.

다른 기부판 형상들 또한 본 기술 분야에 공지되어 있다. 예를 들면, 유사한 기부판 형상의 구조가 엔진 블록(12)에 대향하는 텐셔너의 대향 단부에 제공될 수 있다. 이와 달리, 기부판은 특정한 텐셔너 형상에 따라 완전하게 제거될 수 있다. 더욱이, 텐셔너 정지부(자유 아암 및 하중)는 기부판의 일부분 이외의 수단 및/또는 피봇 아암 내의 슬롯의 단부들 이외의 수단에 의해 제공될 수 있다. 또한, 하중 정지부는 완전히 제거될 수 있다.

본 발명의 행정 증가 효과를 최적화하기 위하여, 임시 체결 구조[즉, 편심 조절 부재(18) 내의 슬롯(32)의 위치와 아암(46) 내의 핀(34)의 위치]가 형성되어야 하고 및/또는 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달됨과 동시에 또는 대략 도달된 때에 조절 부재(18)가 벨트로부터의 최대의 먼 거리의 위치로 피봇되도록 위치되어야 한다. 또한, 장착 샤프트(18)는 시계방향 또는 반시계방향 모두로 벨트(16)로부터 멀리 피봇될 수도 있으나, 특정한 방향이 적정한 체결 구조물의 형상, 즉 핀(34)과 슬롯(32)의 위치를 형성하도록 설계 과정 중에 결정되어 설정되어야 한다.

토션 스프링(torsion spring, 82)이 기부판(64)과 아암(46) 사이에 연결된다. 보다 상세하게는, 스프링(82)은 대체로 엔진 블록(12)에 가장 가깝게 위치된 조절 부재(18)의 부분 부근에서 피봇 아암(46)의 주 몸체 부분(48)에 대해 자유롭게 권취된 주 부분(84)을 갖는다. 엔진 블록(12)에 가장 가까운 토션 스프링(82)의 단부는 기부판(64)에 고정될 수 있는 스프링 정지부 또는 엔진 블록(12)과 같은 임의의 다른 고정 구조물과 결합한다. 토션 스프링(82)의 다른 단부는 아암(46)에 연결된다. 토션 스프링(82)의 다른 단부와 아암(46) 사이의 연결은 종래의 방식으로 이루어지며, 예시적인 실시예를 설명하기 위한 도8a 내지 도8c에 도시된 바와 같이 조절 부재(18)에 대해 반시계방향(즉 벨트가 결합하는 방향)으로 아암을 바이어스시키도록 작동한다.

풀리(86)는 종래의 방식으로 아암(46) 둘레에 환형으로 배치된다. 양호하게는, 풀리(86)는 볼 베어링 조립체(88)에 의해 아암(46) 상에 회전 가능하게 장착된다. 볼 베어링 조립체(88)는 풀리(86)의 내부 원통형 면과 아암(46)의 외부 원통형 면 사이에 장착된다. 풀리(86)는 양호하게는 폴리-V(poly-V) 또는 타이밍벨트(16)의 바람직하게는 편평한 외부면과의 결합을 부드럽게 하는 외부 환형면(90)을 제공한다.

스프링 지지부(92)는 도시된 바와 같이 대체로 주 스프링 부분(84)의 경계 내에 배치될 수 있다. 제공되는 경우, 스프링 지지부(92)는 기부판(64)과 아암(64)의 단부 부분(58) 사이에서 베어링 부재를 구성한다.

부가적으로, 트러스트 와셔(thrust washer, 94)가 레버 아암(46)의 대향 단부와 플랜지(30) 사이에 베어링 부재를 제공한다. 트러스트 와셔(94)는 (텐셔너의 조립 중에 또는 장착 공정 중에) 핀(34)을 수용하는 구멍(96)을 가지며, 구멍(96)의 직경은 핀(34)의 직경보다 작다. 그러므로 핀(34)이 트러스트 와셔(94)를 통해 삽입될 때, 구멍(96)의 모서리는 약간 변형되어 텐셔너가 엔진 블록(12)에 장착되기 전에 이송되는 동안 핀(34)을 보유한다. 이러한 특징은 핀(34)이 텐셔너(10)와 함께 운반되지 않는다면 [즉, 핀이 장착 공구(98)와 통합된다면] 제거될 수 있고, 핀(34)은 먼저 장착 중에 장착 공구(98)와 통합되거나 완전하게 분리된 부품으로서 텐셔너(10) 내에 삽입된다.

이제 벨트 텐셔너(10)의 장착 및 작동이 설명될 것이다. 처음으로, 기부판(64)의 위치 설정 부분(70)이 엔진 블록(12)에 제공된 (도5에 도시된 바와 같은) 슬롯(S) 내에 위치되고, 고정 볼트(14)가 엔진 블록(12) 내의 나사가 형성된 개구 내부로 헐거운 끼워맞춤(loosely fitted)된다. 고정 볼트(14)는 처음에는 조여지지 않기 때문에, 조절 부재(18)는 예를 들면 장착 샤프트(20)의 플랜지(30) 내의 개구(36)의 쌍과 결합하는, 도8 및 도9에 도시된 바와 같은 적절한 장착 및 조절 공구(98)를 사용하여 고정 볼트(14) 둘레에서 편심 가능하게 회전 또는 피봇될 수 있다.

벨트(16)는 벨트 장착을 위한 최종 구성 요소를 제외한 엔진의 벨트 구동 시스템의 모든 풀리/스프라켓(sprocket) 상으로 또는 둘레를 향해 진행된다. 엔진 블록(12) 상의 텐셔너(10)의 위치에 의해, 텐셔너(10)는 벨트 장착을 위한 최종 구성 요소 상에 또는 둘레에 벨트를 장착하도록 벨트(16)로부터 멀리 회전 또는 피봇되어야 한다.

텐셔너 조립 중에, 텐셔너와 함께 공급되지 않는 경우에 제거 가능한 핀(34)이 아암(46) 내의 구멍(62) 내부로 삽입되어 조절 부재 내의 슬롯(32)과 트러스트 와셔(94) 내의 구멍(96)을 관통한다. 슬롯(32)은 편심 조절 부재(18)가 제한된 양만큼 아암 또는 피봇 구조물(46)에 대한 두 방향으로 회전되는 것을 허용하여, 위에서 지적한 바와 같은 헛돌기 운동형의 체결을 제공하며, 텐셔너 조립 중에 (또는 핀이 미리 제공되지 않은 경우에는 텐셔너 장착 공정 중에) 핀을 텐셔너 내부로 삽입하는 것을 용이하고 간단하게 하도록 슬롯을 사용한다.

장착 및 조절 공구(98) 상의 한 쌍의 프롱은 조절 부재(18) 내의 개구(36)의 쌍 내부로 삽입되고, 장착 및 조절 공구(98)는 풀리(86)가 도8a의 화살표에 의해 지시된 것처럼 벨트(16)로부터 멀리 피봇되도록 조절 부재(18)를 회전시키는데 사용된다. 편심 조절 부재(18)가 벨트로부터 더욱 멀리 피봇될 때, (도10 및 도11에 가장 명확하게 도시된 바와 같이) 조절 부재(18) 내의 슬롯(32)의 단부면(100)은 핀(34)과 접촉할 것이다. 접촉이 발생된 때, 레버 아암(46)은 편심 조절 부재(18)와 임시로 체결될 것이다. 편심 조절 부재(18)가 벨트로부터 더욱 멀리 피봇될 때, 아암(46)은 (도11, 도8b 및 도9b에 도시된 바와 같은) 하중 정지 위치를 향해 (도10, 도8a 및 도9a에 도시된 바와 같이) 자유 아암 정지 위치로부터 편심 조절 부재와 함께 회전할 것이다. 아암은 핀(34)에 의해 편심 조절 부재(18)에 (임시로) 체결되기 때문에, 아암(46)은 편심 조절 부재(18)와 함께 그 작동 범위에 걸쳐 회전될 수 있다.

벨트(16)로부터 멀리 조절 부재(18)를 회전시키는 것은 도11에 가장 명확하게 도시된 바와 같이 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달될 때까지 계속될 수 있다. 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달되면[또는 만일 시스템 형상이 허용하는 경우 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달하기 전에], 벨트(16)는 텐셔너(10)가 하중 정지 위치에서 유지되는 동안 벨트 구동 시스템의 최종 구성 요소 위에 장착된다. 양호하게는, 텐셔너는 조절 부재가 텐셔너 조립체를 벨트로부터 가능한 한 멀리 이동시키는 각도 위치, 즉 조절 부재의 편심 반경의 축이 벨트 하중 방향으로 정렬되는 지점으로 회전되는 시점과 동시에 (또는 대략 동일한 시간에) 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달하도록 설계된다.

위에서 지적한 바와 같이, 레버 아암(46)의 편심 반경은 편심 조절 부재(18)의 편심 반경에 "부가"되며, 따라서 전체 텐셔너 행정은 증가되고, 이는 종래의 텐셔너 형상보다 벨트(16)를 최종 구성 요소 둘레 및 벨트 구동 시스템 내부에 장착하는 것을 상당히 용이하게 할 것이다. 그러므로 체결핀(34)을 경유하여 조절 부재(18)에 아암(46)을 결합시킴으로써, 아암(46)은 그 작동 범위 내에서 조절 부재와 함께 위치될 수 있다. 이는 도12 및 도13에 도시된 바와 같이 풀리의 중심축과 장착 볼트의 축 사이의 거리로서 정의될 수 있는 유효 장착 편심의 길이를 상당히 증가시킨다.

예를 들면, 5.0 밀리미터의 장착 편심 반경과 4.5 밀리미터의 아암 편심 반경을 갖는 텐셔너 조립체에 대해서, 실제 장착 행정(풀리가 벨트로부터 멀리 측방향으로 이동하는 거리)은, 대략 처음의 15°는 체결되지 않은 피봇 아암에 의한 것이고 대략 나머지 65°는 체결 구조물[핀(34)]을 통해 조절 부재에 체결된 피봇 아암에 의한 것인 80°의 편심 조절 부재의 회전에 대해 2.2 밀리미터로부터 6.2 밀리미터로 대략 3배가 증가한다. 이는 보다 효과적인 텐셔너의 설계를 가능하게 하며, 필요한 장착 행정을 달성하도록 조절 부재 편심 반경을 증가시킬 필요성을 제거하여 잠재적인 단위 완성품화의 어려움과 텐셔너 비용을 감소시킨다.

이러한 이점은 도12 및 도13에 개략적으로 도시되어 있다. 도12에 도시된 바와 같이, 장착 편심부가 함께 체결되지 않은 2개의 구성 요소에 의해 장착 볼트 또는 스터드 둘레로 편심되어 회전할 때, 아암은 토션 스프링에 의해 자유 아암 정지부에 대항하여 가압된 상태로 유지되고, 텐셔너의 이동 가능한 (실제의) 구성 요소들(아암, 베어링, 풀리, 와셔 등)은 고정 구성 요소(피봇 샤프트, 기부판 등)에 대해 이동하지 않는다. 바꿔 말하면, 조절 부재의 이러한 체결되지 않은 회전 중에 효과적으로 회전하는 유일한 구성 요소는 피봇 샤프트(22)의 내측에서 그리고 장착 볼트 또는 스터드 둘레에서 회전하는 장착 편심부[장착 샤프트(20)]이며, 피봇 아암은 간단하게 조절 부재에 의해 병진운동 방식으로 "운반"된다.

아암의 궤도는 대략 장착 샤프트 편심량의 길이와 동일한 궤도 반경을 갖는 유사 원형이다. 장착 편심부가 (예를 들어) 반시계방향으로 회전할 때, 허브 하중 방향(hub load direction)에 대한 그 위치는 Δα만큼 증가된다. 동시에, 기부판과 피봇 아암의 대체로 단순한 병진 운동을 가정하면, 장착 편심(a)과 텐셔너 작동 아암 편심(b)에 의해 형성된 각도(β)는 (α>90°에 대해) 동일한 양만큼 감소된다. 결과적으로, 장착 편심(a) 및 작동 아암 편심(b)과 삼각형을 형성하고 a 및 b와 이들 사이의 각도(β)의 함수인 유효 장착 편심(e)은 장착 샤프트의 증가된 회전에 의해 감소된다.

수학적으로 표현하면,

e₁ ²= a₁ ²+ b₁ ²- 2ab·cosβ, 및

e₂ ²= a₂ ²+ b₂ ²- 2ab·cos(β - Δα)이다.

여기서, e₁은 제1 각도 위치(α)에서의 유효 장착 편심의 길이이며, e₂는 제2 각도 위치(α + Δα)에서의 유효 장착 편심의 길이이다.

그러므로 Δα가 편심 조절 부재의 회전의 증가에 의해 증가될 때, (β - Δα)는 0이 되어, cos(β - Δα)는 1이 된다. 그러므로 e₂< e₁이 되는 것을 알 수 있다.

α가 180°에 접근함에 따라, 유효 장착 편심의 길이(e)는 e가 장착 편심(a)보다 작게 되는(e < a) 지점까지 계속 감소된다. 상기 현상이 발생될 때, 장착 편심의 행정 효율(즉, 풀리 중심의 위치가 편심 장착 조절 부재의 회전의 각각의 추가 정도에 대해 허브 하중 방향으로 벨트로부터 멀리 이동하는 양)은 0이 된다.

대조적으로, 피봇 아암을 본 발명에 따라 편심 조절 부재와 체결시킴으로써 작동 편심(b)은 편심 조절 부재가 전체 장착 이동 범위에 걸쳐 이동할 때 텐셔너 장착 행정에 계속 기여하는 것을 보장하여, 텐셔너 행정 효율의 저감 또는 손실을 제거한다. 도13에 도시된 바와 같이, 핀(34)이 편심 조절 부재(18) 내의 슬롯(32)의 단부면(100)과 접촉 상태가 되면, 이러한 결합은 조절 부재(18) 및 아암(46)의 상대 위치를 고정시킨다. 따라서 장착 편심(a)과 아암(b)에 의해 형성된 각도(β)는 (기부판과 피봇 아암의 대체로 단순한 병진운동을 가정하면) 장착 편심 위치를 정의하는 각도(α)와 상관없이 일정하게 유지된다. 결과적으로, 장착 편심의 유효 길이(e)는 일정하게 유지되고, 풀리 중심의 위치가 장착 샤프트의 회전의 각각의 추가 정도에 대해 허브 하중 방향으로 변화하는 양(장착의 효율)은 α가 180°가 되는 경우에도 (위치의 변화에 의해) 최소한으로만 감소한다.

그러므로 2개의 구성 요소가 체결된 후의 아암의 궤도는 이하의 식에서 주어진 유효 장착 편심과 동일한 원의 반경을 갖는 원형이다.

e²= a²+ b²- 2ab·cosβ = 일정

실제로, 2개의 구성 요소가 함께 체결된 후에, 이동 가능한 모든 구성 요소들은 고정된 구성 요소에 대해 장착 볼트 축 둘레로 장착 편심부와 함께 이동하여, 장착 편심과 이용 가능한 장착 주행 거리의 유효 길이가 증가하게 된다.

조절 부재(18)가 벨트로부터 멀리 피봇되기 전에, 도10에 도시된 바와 같이 아암(46)이 자유 아암 위치에 있고 조절 부재(18)가 핀(34)과 결합되지 않은 때에, 핀(34)에 작용하는 힘은 매우 작거나 또는 실제로 0일 것이다. 그러나 조절 부재(18)가 [핀(34)과 결합하는 슬롯(32)의 단부면(100)에 의해] 아암(46)과 결합 또는 체결되도록 충분하게 멀리 피봇되면, 아암(46)은 조절 부재(18)와 함께 벨트로부터 멀리 회전 또는 피봇되도록 가압될 것이다. 이 지점에서, 아암(46)은 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달된 때에 발생되는 최대 스프링 하중으로 토션 스프링(82)에 의해 발생되는 복원력 또는 바이어스력에 대항하여 회전되도록 가압될 것이다. 그러므로 아암(46)이 편심 조절 부재(18)와 함께 벨트로부터 멀리 회전 또는 피봇되는 동안, 핀(34)은 토션 스프링(82)이 벨트로부터 멀리 회전하는 피봇에 저항함에 따라 바이어스 스프링력에 의해 하중을 받게 될 것이다.

벨트가 벨트 구동 시스템 내에 완전하게 장착되고 적절하게 위치된 후에, 도8b의 화살표에 도시된 바와 같이 조절 부재(18) 및 이에 따른 아암(46)은 벨트 방향으로 (예를 들면 도시된 바와 같은 시계방향) 역으로 회전된다.[또는 토션 스프링(82)의 영향하에서 회전이 허용된다.] 조절 부재(18)는 아암이 자유 아암 정지부에 대항하여 정지될 때까지 및/또는 풀리가 벨트와 결합될 때까지 벨트(16)를 향해 이동한다. 피봇 구조물이 자유 아암 정지부 및/또는 벨트에 대항하여 정지된 때, 정지부 및/또는 벨트는 스프링 하중을 받게 될 것이며, 따라서 피봇 구조물을 통해 체결 구조물로 전달되는 스프링 하중력은 거의 또는 전혀 없을 것이며, 슬롯(32)의 표면(100)은 이 지점에서 핀(34)으로부터 결합 해제된다. 그러므로 이지점에서 핀(34)에 작용하는 스프링 하중은 0이 아니라도 다시 매우 작게 될 것이며, 핀(34)은 텐셔너로부터 매우 용이하게 제거될 수 있다. 핀(34)이 제거된 때, 아암(46)은 조절 부재(18)에 대해 구속되지 않은 상태로 회전 또는 피봇될 수 있으며, 텐셔너는 (아직 완전하게 설치되지는 않았지만) 작동 가능하게 될 것이다.

핀(34)이 텐셔너로부터 제거되고 나면, 조절 부재(18)는 풀리(86)를 벨트(16)와의 인장 결합 상태로 가압하도록 벨트(16)를 향해 회전된다. 조절 부재는 풀리를 "낮은" 위치에서 벨트(16)와의 인장 결합 상태로 가압하도록 반시계방향으로(벨트 방향을 향한 원래의 방향으로) 역으로 더욱 회전될 수 있고, 또는 풀리를 "높은" 위치에서 벨트(16)와의 인장 결합 상태로 가압하도록 180°이상까지 시계방향으로(벨트로부터 멀어지는 원래의 방향으로) 다시 한번 회전될 수 있다. 충분한 인장이 벨트(16)에 인가된 때, 아암(46)을 통해 벨트(16)에 의해 인가되는 대향하는 벨트 하중 토오크는 토션 스프링(82)에 의해 아암(46)에 인가되는 스프링 토오크를 극복할 것이며, 아암(46)은 조절 부재(18)에 대해 대향하는 방향으로 [즉, 벨트(16)로부터 멀어지는 방향으로] 회전 또는 피봇되기 시작할 것이다. 조절 부재(18)와 아암(46)의 이러한 회전 또는 각도 위치에서, 토션 스프링(82)은 요구되는 소정의 정적 인장력을 벨트(16)에 인가하도록 조절된다. 바꿔 말하면, 텐셔너(10)는 도8c 및 도9c에 도시된 바와 같이 공칭 작동 위치에 있게 될 것이다.

이 지점에서, 고정 볼트(14)는 조절 부재(18)를 제위치에 고정시키도록 조여진다. 그러므로 텐셔너(10)는 조절 부재(18)에 대해 자유롭게 피봇되는 상태로 [하지만 정지부(76, 78)에 의해 회전의 범위는 제한됨] 아암(46)과 함께 장착된다.벨트(16)가 엔진 작동 중에 느슨해진 경우, 토션 스프링(82)은 아암(46)을 회전시키도록 가압하며, 편심 형상에 의해 아암(46)은 벨트의 느슨함을 조이기 위하여 풀리를 벨트를 향해 이동시키도록 피봇된다. 반대로, 벨트(16)의 인장이 엔진 작동 중에 증가된 경우에는, 벨트(16)는 아암(46)이 토션 스프링(82)의 바이어스력에 대항하여 대향하는 방향으로 회전되도록 풀리에 하중력을 인가한다.

이제, 텐셔너는 벨트(16)를 적절하게 인장시키도록 아암(46)에 적당한 양의 토오크를 인가하기 위하여 토션 스프링(82)의 적절한 양의 인장에 의해 장착된다. 정지 부재(74)가 미리 고정되기 때문에, 장착 조절은 정지 부재(74)에 대한 정지부(76, 78)의 위치를 설정하지는 않고 주로 벨트(16)에 가해지는 적당한 정적 인장력을 설정하도록 한다. 그러므로 장착 조절은 정지 부재(74)가 정지부(76, 78)들 사이의 소정 위치에 위치되도록 하기 위해서만 필요하다.

위에서 지적한 바와 같이, 본 발명의 텐셔너(10)는 실제 장착 행정을 증가시키지만, 체결 구조물[핀(34)]은 장착 및 제거를 위한 하중은 받지 않는 상태로 유지된다. 조절 부재 행정에 대한 아암(46)의 주행 거리의 증가는 단지 조절 부재 주행 거리만의 장착 행정과 비교하여 대략 50%까지 전체 장착 행정을 증가시킨다. 그러나 벨트 장착 중에 필요한 장착 행정의 길이는 변화하여, 엔진 공차와 벨트 길이에 적합하게 할 수 있다. 그러므로 일부 엔진/벨트 조합에 대하여, 하중 정지 위치를 향한 아암(46)의 회전에 의해 얻어진 추가의 장착 행정은 부분적으로만 필요하거나 또는 전혀 필요하지 않도록 하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 조절 부재(18)와 아암(46)을 완전하게 [즉, 아암(46)이 하중 정지 위치에 도달할 때까지] 회전시킬 필요는 없으며, 단지 벨트(16)가 구동 시스템 내부를 향해 진행할 수 있을 때까지만 회전시키면 된다.

더욱이, 텐셔너 아암(46)과 조절 부재(18)가 체결된 상태로 회전하는 동안을 제외하고는 핀(34)이 하중을 받지 않기 때문에[즉, 스프링 하중이 핀(34)에 작용하지 않기 때문에], 텐셔너 조립 중의 핀(34)의 장착과 제거는 상당히 용이해진다. 또한, 핀이 제거될 때 자유 아암의 위치 범위 내에서 갑작스런 텐셔너 아암의 회전에 의해 잠재적으로 손상을 주는 충격은 피할 수 있다.

다른 형상으로서, 핀 구멍/슬롯 형상이 바뀐 형상을 고려할 수 있다. 특히, 전술된 바와 반대로, 장착핀을 위한 핀 구멍이 편심 조절 부재의 플랜지 내에 형성될 수 있고, 슬롯이 피봇 아암 내에 형성될 수 있는 것을 고려할 수 있다. 이러한 형상은 전술된 바와 같은 피봇 아암과 편심 조절 부재 사이의 동일한 헛돌기 운동형 체결을 제공한다.

이상과 같이, 본 발명의 목적은 완전하고 효과적으로 달성된다는 것을 알 수 있을 것이다. 전술된 구체적인 실시예는 본 발명의 구조와 작동 원리를 설명하기 위하여 제공된 것이며, 이로 제한하고자 하는 것은 아니다. 반대로, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 내에 포함되는 모든 수정, 변경 및 대체 사항을 포함하고자 의도하는 바이다.

Claims

벨트 구동 시스템의 타이밍 벨트 또는 구동 벨트를 인장시키기 위한 벨트 텐셔너이며,

엔진 장착면 상에 장착되도록 구성 및 배열되며, 엔진 장착면 상에 장착된 때에 벨트를 조이는 제1 방향 및 벨트를 조이는 상기 제1 방향으로부터 멀어지는 제2 방향으로 조절 가능한 편심 조절 부재와,

편심 피봇 운동을 위해 상기 조절 부재 상에 장착되는 피봇 구조물과,

상기 피봇 구조물 상에서의 회전 운동을 위해 장착되는 벨트 인장 풀리와,

벨트 조임 방향으로 상기 피봇 구조물을 탄력적으로 바이어스시키는 바이어싱 부재와,

상기 편심 조절 부재가 벨트를 조이는 상기 제1 방향으로부터 멀어지는 제2 방향으로 회전될 때, 구동 벨트 또는 타이밍 벨트가 벨트 구동 시스템 내에 장착되도록 하는 장착 절차의 일부분으로서 상기 피봇 구조물이 상기 바이어싱 부재의 바이어스에 대항하여 상기 편심 조절 부재와 함께 이동되도록, 상기 피봇 구조물을 상기 편심 조절 부재에 임시로 체결시키는 임시 체결 구조물을 포함하며,

상기 체결 구조물의 제거에 의한 상기 편심 조절 부재로부터의 상기 피봇 구조물의 체결 해제는 상기 피봇 구조물을 상기 편심 조절 부재에 대해 자유로이 편심 가능하게 피봇시킴으로써 상기 텐셔너를 작동 가능하게 하도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 임시 체결 구조물은 제거 가능한 핀을 포함하는 벨트 텐셔너.
제2항에 있어서, 상기 편심 조절 부재와 상기 피봇 구조물 중 하나는 슬롯을 구비하며, 상기 편심 조절 부재와 상기 피봇 구조물 중 다른 하나는 구멍을 구비하고,

상기 핀은 상기 슬롯을 관통하여 상기 구멍 내에 끼워지며,

상기 텐셔너는 상기 편심 조절 부재가 장착 절차 중에 상기 벨트를 조이는 방향으로부터 멀어지는 상기 제2 방향으로 회전됨에 따라 상기 피봇 구조물을 상기 조절 부재와 체결시키기 위하여 상기 슬롯의 단부를 상기 핀과 결합시키도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제3항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 편심 조절 부재 내에 형성되고, 상기 구멍은 상기 피봇 구조물 내에 형성되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 텐셔너는 상기 피봇 구조물이 상기 장착 절차 중에 상기 편심 조절 부재와 함께 이동될 때까지, 상기 바이어싱 부재가 상기 임시 체결 부재에 비틀림 하중을 비교적 작게 또는 전혀 부가하지 않도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제3항에 있어서, 상기 텐셔너는 상기 피봇 구조물이 상기 장착 절차 중에 상기 편심 조절 부재와 함께 이동하는 지점에서, 상기 슬롯의 단부가 상기 피봇 구조물을 상기 편심 조절 부재에 체결시키도록 상기 핀과 결합할 때까지 상기 바이어싱 부재가 상기 핀에 비틀림 하중을 비교적 작게 또는 전혀 부가하지 않도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 텐셔너는 상기 편심 조절 부재가 벨트로부터 가장 먼 위치에 있고 상기 피봇 구조물이 최대의 하중을 발생시키는 편향에 대응하는 위치까지 상기 편심 조절 부재에 대하여 피봇될 때 상기 구동 벨트 또는 타이밍 벨트가 벨트 구동 시스템 내부로 가장 용이하게 장착될 수 있도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 기부판을 더 포함하며, 상기 바이어싱 부재는 상기 피봇 구조물을 상기 벨트 조임 방향으로 바이어스시키도록 상기 기부판과 상기 피봇 구조물 사이에 작동 가능하게 배치되는 벨트 텐셔너.
제8항에 있어서, 상기 텐셔너가 장착된 때, 상기 기부판은 엔진 장착면에 인접하여 배치되는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 기부판을 더 포함하며, 상기 기부판은 정지 부재 부분을 구비하고, 상기 피봇 구조물은 하중 정지부 및 자유 아암 정지부를 구비하며, 상기 기부판의 상기 정지 부재 부분과 상기 하중 정지부의 결합은 상기 피봇 구조물의 하중 정지 위치를 형성하며, 상기 정지 부재 부분과 상기 자유 아암 정지부의 결합은 상기 피봇 구조물의 자유 아암 정지 위치를 형성하는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 바이어싱 부재는 토션 스프링을 포함하는 벨트 텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 편심 조절 부재는 포개지는 2개의 구성 요소를 포함하는 벨트 텐셔너.
제12항에 있어서, 상기 포개지는 2개의 구성 요소는 포개지는 2개의 원통형 샤프트를 포함하는 벨트 텐셔너.
벨트 구동 시스템의 타이밍 벨트 또는 구동 벨트를 인장시키기 위한 벨트 텐셔너이며,

엔진 장착면 상에 장착되도록 구성 및 배열되며, 엔진 장착면 상에 장착된 때에 벨트를 조이는 제1 방향 및 벨트를 조이는 상기 제1 방향으로부터 멀어지는 제2 방향으로 조절 가능한 편심 조절 부재와,

편심 피봇 운동을 위해 상기 조절 부재 상에 장착되는 피봇 구조물과,

상기 피봇 구조물 상에서의 회전 운동을 위해 장착되는 벨트 인장 풀리와,

벨트 조임 방향으로 상기 피봇 구조물을 탄력적으로 바이어스시키는 바이어싱 부재를 포함하고,

상기 텐셔너는 상기 편심 조절 부재가 벨트를 조이는 상기 제1 방향으로부터 멀어지는 제2 방향으로 회전될 때, 구동 벨트 또는 타이밍 벨트가 벨트 구동 시스템 내에 장착되도록 하는 장착 절차의 일부분으로서 상기 피봇 구조물이 상기 바이어싱 부재의 바이어스에 대항하여 상기 편심 조절 부재와 함께 이동되도록 상기 피봇 구조물을 상기 편심 조절 부재에 임시로 체결시키는 임시 체결 구조물을 수용하도록 형성되며,

상기 임시 체결 구조물의 제거는 상기 피봇 구조물을 상기 편심 조절 부재에 대해 자유로이 편심 가능하게 피봇시킴으로써 상기 텐셔너를 작동 가능하게 하도록 상기 편심 조절 부재로부터 상기 피봇 구조물을 체결 해제시키는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 임시 체결 구조물은 제거 가능한 핀을 포함하고, 상기 텐셔너는 상기 핀을 수용하도록 형성되는 벨트 텐셔너.
제15항에 있어서, 상기 편심 조절 부재와 상기 피봇 구조물 중 하나는 슬롯을 구비하며, 상기 편심 조절 부재와 상기 피봇 구조물 중 다른 하나는 구멍을 구비하고,

상기 핀은 상기 슬롯을 관통하여 상기 구멍 내에 끼워지며,

상기 텐셔너는 상기 편심 조절 부재가 장착 절차 중에 상기 벨트 조임 방향으로부터 멀어지는 상기 제2 방향으로 회전됨에 따라 상기 피봇 구조물을 상기 조절 부재와 체결시키기 위하여 상기 슬롯의 단부를 상기 핀과 결합시키도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제16항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 편심 조절 부재 내에 형성되고, 상기 구멍은 상기 피봇 구조물 내에 형성되는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 텐셔너는 상기 피봇 구조물이 상기 장착 절차 중에 상기 편심 조절 부재와 함께 이동될 때까지, 상기 바이어싱 부재가 상기 텐셔너에 의해 수용된 때에 상기 임시 체결 부재에 비틀림 하중을 비교적 작게 또는 전혀 부가하지 않도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제16항에 있어서, 상기 텐셔너는 상기 피봇 구조물이 상기 장착 절차 중에 상기 편심 조절 부재와 함께 이동하는 지점에서, 상기 슬롯의 단부가 상기 피봇 구조물을 상기 편심 조절 부재에 체결시키도록 상기 핀과 결합할 때까지 상기 바이어싱 부재가 상기 핀에, 상기 텐셔너에 의해 수용된 때에 비틀림 하중을 비교적 작게 또는 전혀 부가하지 않도록 구성되는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 텐셔너는 상기 체결 부재가 상기 텐셔너에 의해 수용된 상태에서, 상기 편심 조절 부재가 벨트로부터 먼 극단 위치에 있고 상기 피봇 구조물이 최대의 하중을 발생시키는 편향에 대응하는 위치까지 상기 편심 조절 부재에 대하여 피봇될 때, 상기 구동 벨트 또는 타이밍 벨트가 벨트 구동 시스템 내부로 가장 용이하게 장착될 수 있도록 형성되는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 기부판을 더 포함하며, 상기 바이어싱 부재는 상기 피봇 구조물을 상기 벨트 조임 방향으로 바이어스시키도록 상기 기부판과 상기 피봇 구조물 사이에 작동 가능하게 배치되는 벨트 텐셔너.
제21항에 있어서, 상기 텐셔너가 장착된 때, 상기 기부판은 엔진 장착면에 인접하여 배치되는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 기부판을 더 포함하며, 상기 기부판은 정지 부재 부분을 구비하고, 상기 피봇 구조물은 하중 정지부 및 자유 아암 정지부를 구비하며, 상기 기부판의 상기 정지 부재 부분과 상기 하중 정지부의 결합은 상기 피봇 구조물의 하중 정지 위치를 형성하며, 상기 정지 부재 부분과 상기 자유 아암 정지부의 결합은 상기 피봇 구조물의 자유 아암 정지 위치를 형성하는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 바이어싱 부재는 토션 스프링을 포함하는 벨트 텐셔너.
제14항에 있어서, 상기 편심 조절 부재는 포개지는 2개의 구성 요소를 포함하는 벨트 텐셔너.
제25항에 있어서, 상기 포개지는 2개의 구성 요소는 포개지는 2개의 원통형 샤프트를 포함하는 벨트 텐셔너.
편심 조절 부재, 편심 피봇 운동을 위해 조절 부재 상에 장착되는 피봇 구조물, 피봇 구조물 상에서의 회전을 위해 장착되는 벨트 인장 풀리, 및 텐셔너가 자동차 엔진에 장착된 때에 풀리를 벨트와의 인장 결합 상태로 가압하도록 벨트 구동 시스템을 향한 제1 방향으로 피봇 구조물을 바이어스시키는 바이어싱 부재를 포함하는 벨트 텐셔너를 자동차 벨트 구동 시스템에 장착하기 위한 방법이며,

편심 조절 부재가 그 둘레로 피봇되는 볼트 또는 스터드에 의해 텐셔너를 자동차 엔진에 최초로 장착하는 단계와,

편심 조절 부재와, 피봇 구조물이 편심 조절 부재와 체결되어 있는 동안 피봇 구조물이 바이어싱 부재의 바이어스력에 대항하여 제1 방향으로부터 멀어지는 제2 방향으로 이동되도록 피봇 구조물을 피봇시키는 단계와,

볼트를 벨트 구동 시스템의 모든 구성 요소 상에 또는 그 둘레에 장착시키는 단계와,

피봇 구조물이 벨트를 향하는 제1 방향으로 역 이동되고 바이어싱 부재의 바이어스력이 완화되도록 편심 조절 부재를 제1 방향으로 역으로 피봇시키는 단계와,

피봇 구조물을 편심 조절 부재로부터 체결 해제시키는 단계와,

풀리가 벨트와 강제 결합되도록 가압되어, 바이어싱 부재의 바이어스력에 대항하는 피봇 구조물의 피봇 이동을 발생시키도록 편심 조절 부재를 피봇시키는 단계와,

피봇 구조물이 벨트에 대한 소정의 인장 위치로 피봇된 후에 조절 부재 및 이에 따른 텐셔너를 제위치에 고정시키도록 상기 볼트 또는 스터드를 조이는 단계를 포함하는 벨트 텐션너 장착 방법.
제27항에 있어서, 상기 편심 조절 부재는 상기 피봇 구조물이 상기 편심 조절 부재에 체결되기 전에 소정의 최초 각도 범위까지 벨트로부터 멀어지는 상기 제2 방향으로 피봇되는 벨트 텐션너 장착 방법.
제28항에 있어서, 상기 체결 구조물은 상기 편심 조절 부재가 상기 소정의 최초 각도 범위 만큼 피봇되는 동안 하중을 받지 않은 상태로 유지되고, 상기 피봇 구조물과 상기 편심 조절 부재가 체결되고 상기 편심 조절 부재가 상기 소정의 최초 각도 범위를 넘어 피봇된 후에만 하중을 받게 되는 벨트 텐션너 장착 방법.
제28항에 있어서, 편심 조절 부재와 피봇 구조물은 피봇 구조물 내의 구멍, 이 구멍 내로 끼워지는 핀, 및 이 핀이 관통하여 활주하는 편심 조절 부재 내의 슬롯을 포함하는 헛돌기 운동형 체결 구성에 의해 체결되고,

소정의 최초 각도 범위는 벨트로부터 멀어지는 제2 방향으로의 편심 조절 부재의 피봇 중에 슬롯의 단부가 핀과 결합하여 피봇 구조물을 조절 부재와 체결시킴으로써 한계가 정해지며,

피봇 구조물은 편심 조절 부재의 제1 방향으로의 역 피봇 중에 슬롯의 단부가 핀으로부터 결합 해제되는 때에 편심 조절 부재로부터 체결 해제되는 벨트 텐션너 장착 방법.
제30항에 있어서, 피봇 구조물이 슬롯 단부의 핀으로부터의 결합 해제에 의해 편심 조절 부재로부터 체결 해제되어, 피봇 부재가 핀에 의해 구속되지 않고 편심 조절 부재에 대해 피봇되도록 할 때 텐셔너로부터 핀을 제거하는 단계를 더 포함하는 벨트 텐션너 장착 방법.
제27항에 있어서, 피봇 아암은 상기 편심 조절 부재가 벨트로부터 최대로 먼 거리까지 상기 제2 방향으로 피봇됨과 사실상 동시에 극단 하중 정지 위치까지 벨트로부터 멀어지는 상기 제2 방향으로 피봇되는 벨트 텐션너 장착 방법.
제31항에 있어서, 상기 벨트는 피봇 아암이 극단 하중 정지 위치까지 피봇되고 편심 조절 부재가 벨트로부터 최대로 먼 거리까지 피봇될 때, 벨트 구동 시스템의 모든 구성 요소 상에 또는 그 둘레에 장착되는 벨트 텐션너 장착 방법.