KR20050002860A - 이니셜 벨트 텐셔너 - Google Patents

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KR20050002860A
KR20050002860A KR10-2004-7014447A KR20047014447A KR20050002860A KR 20050002860 A KR20050002860 A KR 20050002860A KR 20047014447 A KR20047014447 A KR 20047014447A KR 20050002860 A KR20050002860 A KR 20050002860A
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더 게이츠 코포레이션
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Abstract

본 발명은 자동 벨트 텐셔너(11)와, 자동 벨트 텐셔너 풀리와, 크랭크샤프트와, 부속 풀리와, 상기 자동 벨트 텐셔너 풀리, 크랭크샤프트 풀리 및 부속 풀리의 둘레에 걸려 있는 전동 벨트를 구비하는 유형의 개선된 벨트 구동 시스템이다. 이 벨트 구동 시스템은 이니셜 텐셔너(12)를 포함함으로써 개선된다.

Description

이니셜 벨트 텐셔너{INITIAL BELT TENSIONER}
온도 변화와 구성 요소의 동작 또는 마모, 또는 작동 변수에 의해 야기되는 시스템 치수 불안정을 자동적으로 조정하는 전동 벨트 텐셔너를 부속 벨트 구동 시스템과 함께 내연 기관에 사용하는 것은 공지되어 있다. 온도 변화는 엔진, 부속품 및 부속 마운트가 치수를 변화시킴에 따라 벨트 길이 및 풀리의 기하학적 형태에 영향을 미친다. 보통, 그러한 텐셔너는 벨트에 보다 긴 경로를 생성하여 벨트가 인장 상태에 놓이게 하는 방식으로 풀리를 전동 벨트의 표면에 대해 가압하는 비틀림, 신장 또는 압축 스프링을 포함한다.
그러한 각 텐셔너는 시스템에서 풀리의 특정한 기하학적 형태(최적의 기하학적 설계 형태)와 벨트의 특정 길이(최적의 설계 길이)의 경우에 최적의 장력이 벨트에 걸리도록 설계된다. 종종 그러한 텐셔너는 전동 벨트 시스템의 작동 주기에서 잠깐 동안의 마모 후에 생성하는 것으로 생각되는 벨트 경로에 최적화된다. 그러한 경우에, 최적의 설계 길이는 주기에서 잠깐 동안의 마모 후에 생기는 길이로 선택된다. 그러한 각 텐셔너의 기하학적 형태는 풀리/벨트의 연결부에서 텐셔너에 의해 생성되는 힘을 결정하도록 스프링의 동작 거리에 걸쳐서 그 스프링의 탄성률에 좌우된다. 벨트가 특정한 최적의 설계 길이보다 짧거나 길면, 다른 모든 인자가 특정한 최적의 설계 기하학적 형태로 있더라도, 스프링이 최적의 상태보다 다소 편향하게 된다. 마찬가지로, 풀리의 기하학적 형태가 벨트의 경로를 최적의 설계 기하학적 형태보다 길거나 짧게 하면, 벨트의 길이가 최적의 설계 길이이더라도, 스프링이 최적의 상태보다 다소 편향하게 된다. 양쪽의 효과가 모두 존재할 수 있다.
전동 벨트 구동 시스템의 설계자들은 흔히 벨트와 다른 구성 요소들의 수명을 최대화하는 것에 대비하여 벨트 폭을 최소화하는 관점에서 구동 시스템을 최적화하기 위해서 노력하고 있다. 또한, 그러한 최적화의 필요성은 벨트 구동 시스템에 대한 요구가 보다 많아질수록 증가되었다. 증가된 요구에 부합하는 벨트 구동 시스템의 일례로는 엔진 시동 및 교류 발전기 기능을 모두 수행하는 단일 장치, 또는 모터/발전기를 포함하는 시스템이 있다. 다른 예는 특정한 하이브리드 자동차의 벨트 구동 시스템에서 찾아볼 수 있다.
이들 벨트 구동 시스템에 적용되는 벨트 길이에서 실질적인 변수가 발견되었다. 단일의 제작자로부터 심지어는 단일의 제작 공정을 통해 입수된 벨트라도 소정의 공차 이상으로 길이가 반드시 변동하였다. 다른 공정, 특히 다른 제작자 사이에서는 길이의 변동이 더욱 분명하다고 예상할 수 있다. 이러한 예상은 공정 간의 주기가 벨트가 처음 장착될 때부터 교체될 때까지의 시간에 걸쳐 있는 경우에 더욱 심화된다. 또한, 자동차 제작자에 의해 엔진에 위치될 때 풀리의 기하학적 형태가 실질적으로 변동하였다. 총괄하여, 이들을 장착 변수라 칭한다. 종종 이들 장착 변수는 서로 중화된다. 그러나, 평소에는 이들의 영향이 누적되어 변동이 커진다.
이들 변수는 자동 텐셔너를 이용하는 벨트 구동 시스템의 최적화를 방해하는 경향이 있다.
자동 텐셔너의 일반적인 사용 전에, 벨트 구동 시스템의 장력은 적절한 벨트 장력을 제공하도록 부속품, 예컨대 교류 발전기와 관련 풀리를 손으로 위치시킴으로써 설정되는 것이 일반적이었다. 이것을 중심이 잠긴 드라이브라 칭한다. 중심이 잠긴 드라이브는 전술한 장착 변수에 의해 방해를 받지 않는다. 장착자는 원하는 장력이 생성될 때까지 부속품을 간단히 이동시킨다. 그러나, 중심이 잠긴 시스템은 작동 변수를 조정할 수 없다. 따라서, 중심이 잠긴 드라이브는 시스템이 약간의 시간 주기 후에도 여전히 기능하도록 실질적으로 최적 상태 이상의 장력을 갖게 설정되는 것이 보통이다. 중심이 잠긴 드라이브는 흔히 작용 상태로 유지하도록 다시 인장된다. 이들 제한은 벨트 구동 시스템이 자동 텐셔너를 주로 포함하게 하였다.
지금까지, 전동 벨트 구동 시스템은 양쪽 모두가 아니라 장착 변수 또는 작동 변수 중 어느 한쪽을 조정하도록 제한되었다. 이것이 시스템의 최적화를 방해하는 경향이 있었다. 따라서, 장착 변수와 작동 변수를 모두 조정할 수 있고, 이에 추가하여 시스템의 최적화가 가능한 전동 벨트 구동 시스템에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명은 일반적으로 벨트 구동 시스템의 전동 벨트를 인장시키는 텐셔너와, 이 텐셔너를 채택한 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 벨트 구동 시스템에 초기 장력 세팅을 제공하는 텐셔너와, 상기 벨트 구동 시스템을 비롯하여 텐셔너를 채택한 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 내연 기관 용도를 위해 자동적으로 인장된 전동 벨트 구동 시스템에서의 그러한 텐셔너에 관한 것이다.
도 1은 자동 텐셔너와 이니셜 텐셔너를 포함하는 부속 벨트 구동 시스템 구조의 바람직한 실시예의 개략도.
도 2는 이니셜 텐셔너의 대안적인 바람직한 실시예의 상세도.
도 3은 도 2에 도시된 바람직한 실시예의 너트 형성부의 상세도.
도 4는 도 2에 도시된 바람직한 실시예의 비틀림 스프링 형성부의 상세도.
도 5는 자동 텐셔너와 이니셜 텐셔너를 포함하는 부속 벨트 구동 시스템 구조의 대안적인 바람직한 실시예의 개략도.
도 6은 자동 텐셔너와 이니셜 텐셔너를 포함하는 부속 벨트 구동 시스템 구조의 대안적인 바람직한 실시예의 개략도.
도 7은 자동 텐셔너와 이니셜 텐셔너를 포함하는 부속 벨트 구동 시스템 구조의 대안적인 바람직한 실시예의 개략도.
도 8은 자동 텐셔너와 이니셜 텐셔너를 포함하는 부속 벨트 구동 시스템 구조의 대안적인 바람직한 실시예의 개략도.
도 9는 이니셜 텐셔너의 바람직한 실시예의 사시도.
도 10은 선 10-10을 따라 취한 도 9에 도시된 이니셜 텐셔너의 부분 단면 상세도.
도 11은 도 10에 도시된 이니셜 텐셔너의 변형예의 부분 단면 상세도.
도 12는 자동 인장 특성과 초기 인장 특성을 모두 갖는 텐셔너의 바람직한 실시예의 사시도.
도 13은 자동 인장 특성과 초기 인장 특성을 모두 갖는 텐셔너의 다른 바람직한 실시예의 정면도.
도 14는 선 14-14를 따라 취한 도 14의 단면도.
도 15는 도 13과 도 14의 실시예에 사용되는 자동 이니셜라이저의 다른 바람직한 실시예의 도면.
본 발명의 목적은 이니셜 텐셔너와, 장착 변수 및 작동 변수를 모두 조정할 수 있는 이니셜 텐셔너를 포함하는 벨트 구동 시스템을 제공하는 것이다.
본 명세서에서 구현되고 광범위하게 설명된 본 발명의 취지에 따라 전술한 목적 및 그외의 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서에는 이니셜 텐셔너와, 이니셜 텐셔너를 포함하는 벨트 구동 시스템이 개시되어 있다. 본 발명은 자동 벨트 텐셔너와, 자동 벨트 텐셔너 풀리와, 크랭크샤프트 풀리와, 부속 풀리와, 상기 자동 벨트 텐셔너 풀리, 크랭크샤프트 풀리 및 부속 풀리의 둘레에 걸려 있는 전동 벨트를 포함하는 유형의 벨트 구동 시스템을 개선시킨 것이다. 벨트 구동 시스템은 이니셜 텐셔너를 포함함으로써 개선된다.
본 명세서에 합체되어 그 일부를 이루고 동일한 번호가 동일한 부품을 지시하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하며, 그 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 자동 텐셔너(11)와 이니셜 텐셔너(12)를 포함하는 부속 벨트 구동 시스템(10)의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 자동 텐셔너(11)는 단일의 풀리 라이너 텐셔너로서 도시되어 있고, 그 상세 내용은 공동 계류중이며 본 명세서에 합체되는 미국 특허 출원 제09/969404호에 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 임의의 적절한 구조의 자동 텐셔너를 구현할 수 있다고 생각된다. 상기 시스템(10)은 크랭크샤프트 풀리(14), 제1 부속 풀리(16), 제2 부속 풀리(18), 제3 부속 풀리(20), 제4 부속 풀리(22), 제4 부속품(24), 자동 텐셔너 풀리(26) 및 상기 풀리(14, 16, 18, 20, 22 및 26)들 둘레에 걸려 있는 전동 벨트(28)를 더 포함한다. 상기 부속품들은 와터 펌프, 파워 스티어링 펌프, 공기 조절 압축기, 교류 발전기, 시동기 또는 시동기/발전기와 같은 부품 중 하나이다. 제4 부속품(24)은 교류 발전기로서 도시되어 있지만, 임의의 부속품일 수 있다. 또한, 임의의 개수의 부속품이 있을 수 있다. 전동 벨트(28)는 어떠한 종류의 것일 수 있지만, 일반적으로 v 리브형이다. 이니셜 텐셔너(12)는 피봇(30), 플랜지(32), 브레이스 볼트(34), 와셔(36), 너트(38), 스프링 지지부(40), 스프링(42) 및 브레이스(44)를 포함한다. 스프링(42)은 압축 스프링으로서 도시되어 있다. 그러나, 스프링 지지부(40)으로부터 엔진(46)의 반대쪽에 스프링(40)용 고정 부착점이 선택되면, 인장 스프링이 사용될 수 있다. 브레이스(44)는 엔진(46) 상에 장착되어, 플랜지(32)를 안정화시키고, 너트(38)가 볼트(34)에 체결되면 제4 부속품(24)을 고정 상태로 유지하며, 브레이스(44)와 너트(380 사이에 와셔(36)와 플랜지(32)를 클램핑한다.
시스템(10)은 풀리 둘레에 걸려 있는 벨트(28) 없이 도시된 바와 같이 조립된다. 또한, 스프링(42)은 거의 완전히 압축되어 체결된 너트(38)의 클램핑에 의해 그 상태로 유지된다. 또한, 텐셔너 풀리(26)는 벨트 인장 이동의 한계, 즉 가장 먼 우측에서 정지한다. 이 상태에서, 전동 벨트(28)는 적소에 놓인다. 너트(38)가 풀리면 플랜지(32)가 이전 클램핑 상태에서 해제된다. 스프링(42)은 제4 풀리(22)를 벨트(28)와 인장 접촉 상태로 가압한다. 스프링(42)은 자동 텐셔너(11)에 의해 나타나는 것에 비해 스프링 상수가 작도록 선택되지만, 더 큰 압축 상태에서 필요한 힘을 생성한다. 이 방식으로, 제4 부속 풀리(22)의 추가 이동이 벨트(28)의 인장에 의해 금지되는 지점에서 스프링에 의해 생성된 힘의 양은 장착 변수를 고려하더라도 최적량에 가깝게 된다. 벨트(28) 상의 인장은 시스템(10)의 초기 인장에 최적이라고 결정된 인장이거나 그 인장에 가까운 벨트 인장에 대응하는 하중 하에 자동 텐셔너가 놓이는 지점까지 자동 텐셔너 풀리(26)를 벨트 풀림 방향, 즉 좌측으로 가압한다. 이어서, 너트(38)가 다시 체결된다. 재체결은 시스템(10)의 적절한 동작을 위해 필요하다. 너트(38)가 풀림 상태를 유지하게 되면, 벨트(28)의 실질적인 간헐적인 미끄러짐이 발생하게 된다.
이 프로세스를 이니셜 텐셔너(12)가 있는 도 1의 시스템(10)에 적용하면, 실질적으로 장착 변수를 조정하여 비교적 쉬운 벨트 장착을 촉진시킨다. 스프링(42)은 또한 이니셜 텐셔너(12)가 없을 수도 있다. 이 구조에 있어서, 너트(38)가 풀린 후에, 제4 부속품(24)은 최적의 초기 벨트 인장에 대응하도록 예정된 지점까지 자동 텐셔너 풀리(26)가 이동하게 되는 거리 만큼 가압된다. 이어서, 너트(42)가 다시 체결된다. 이 방안은 초기 인장의 더욱 탁월한 최적화의 가능성을 갖는다. 그러나, 벨트(28)의 장착은 비실용적으로 어렵게 된다.
도 2는 자동 인장 이니셜라이저를 포함하는 이니셜 텐셔너의 다른 실시예를 도시하고 있다. 상기 이니셜 텐셔너는 브레이스(44)가 플랜지(32)를 계속 안정화시키는 도 1에 도시된 것과 유사하다. 그러나, 볼트(34)가 슬롯(50) 내에 얹혀 있는 포스트(48)로 대체된다. 또한, 스프링 지지부(40)가 플랜지 스탠드오프(52)가 되도록 변형된다. 브레이스(44)는 브레이스 지지부(54)를 매개로 하여 엔진(46)에 결합된다.
주요 차이는 이니셜 텐셔너(12)의 스프링(42)이 자동 텐셔너 이니셜라이저(56)로 대체된다는 것이며, 상기 이니셜라이저는 플랜지 스탠드오프(52), 아이볼트(58), 아이볼트 지지부(60), 토크 리미터(62), 노치형 너트(64), 비틀림 스프링(66) 및 핀(68)을 구비한다. 노치형 너트(64)는 도 3에 더욱 상세히 도시되어 있다. 비틀림 스트링(66)은 도 4에 더욱 상세히 도시되어 있다. 아이볼트(58)는 아이볼트 지지부(60)를 매개로 하여 엔진(46)에 연결된다. 토크 리미터(62)는 아이볼트(58) 상에 나사 결합되며, 노치형 너트(64)의 제2 삼각형 치형부(82)와 합치하는 제1 삼각형 치형부(80)를 포함하는 표면을 엔진(46)의 반대쪽에 갖는다. 노치형 너트(64)에는 아이볼트(62)에 나사 결합되지 않고 그 둘레에 끼워맞춰지는 구멍(84)을 갖는다. 노치형 너트(64)는 또한 토크 리미터(62)에 대해 안착된다. 이어서, 와셔(도시 생략)가 아이볼트(58) 위에 그리고 노치형 너트(64)에 대해 끼워맞춰진다. 그 후에, 아이볼트(58)는 플랜지 스탠드오프(52)의 구멍을 통해 끼워맞춰진다. 핀(68)은 플랜지 스탠드오프(52)의 다른 구멍과 노치형 너트(64)의 노치(70) 중 하나를 통해 끼워맞춰진다. 비틀림 스프링(66)은 노치(70)의 전방에서 노치형 너트(64) 둘레에 권취되는데, 제1 삽입부(76)는 제1 삽입부 지지부(72) 내에 삽입된다. 제2 삽입부(78)는 제2 삽입부 지지부(74) 상에 안착된다.
벨트(28)를 적소에 놓기 전에, 비틀림 스프링(66)이 권취되고 토크 리미터(62)가 아이볼트(58)의 베이스 근처에 나사 결합된다. 비틀림 스프링(66)은 핀(68)과 노치(70)의 상호 작용에 의해 권취 상태로 유지된다. 벨트(28)가 적소에 놓인 후에, 핀(68)이 제거되어 노치형 너트(64)가 비틀림 스프링(66)에 의해 제공된 토크 하에 회전되게 한다. 치형부(80, 82)를 통한 토크 리미터(62)와 노치형 너트(64)의 합치 관계는 토크 리미터(62)가 회전되게 하여 아이볼트(58)의 샤프트 아래로 스래딩되어 노치형 너트(64)와 와셔를 플랜지 스탠드오프(52)에 대해 가압한다. 결국, 이 관계는 제4 부속 풀리(22)를 가압하여 벨트(28)에 대해 강렬하게 이동시킨다. 예정된 양의 인장이 벨트(28) 상에 가해지면, 토크 리미터(62) 상의 반응력은 치형부(80, 82)의 합치 관계가 미끄러지기 시작하는 범위까지 토크 리미터(62)의 추가 회전을 저지시킨다. 이전의 권취 동작으로부터 비틀림 스프링(66)에 잔류하는 에너지는 치형부(80, 82)의 미끄러짐을 통해 소산된다. 따라서, 어떠한 추가적인 힘도 벨트(28)를 더 인장시키도록 인가되지 않는다. 따라서, 장착 변수에도 불구하고 벨트(28)에는 최적에 매우 가까운 초기 인장이 공급된다.
도 5는 도 1의 실시예와 유사한 시스템(10) 및 이니셜 텐셔너(12)의 추가 실시예를 도시하고 있다. 그러나, 단일의 풀리 텐셔너는 제2 텐셔너 풀리(126)가 있는 이중 풀리 텐셔너(111)로 대체되었다. 이중 풀리 텐셔너의 상세한 내용은 공동 계류 중이고 본 명세서에 합체된 미국 특허 출원 제09/969341호에서 알 수 있다. 또한, 브레이스(44)와 스프링(42)은 이중 텐셔너(111)에 장착되어 합체된다. 벨트의 장착(28)은 이니셜 텐셔너(12)와 관련되기 때문에 도 1에 도시된 경우와 동일하다.
도 6은 도 1에 도시된 것과 유사한 시스템(10) 및 이니셜 텐셔너(12)의 추가 실시예를 도시하고 있다. 자동 텐셔너(11)는 일반적인 구조의 텐셔너로 대체되었다. 아이들러 풀리(27)가 또한 추가되었다. 이니셜 텐셔너(12)는 이제 나사식 잭(86), 나사식 잭 너트(88), 플랜지(32), 브래킷(90), 와셔(92) 및 나사식 잭 헤드(96)를 구비한다. 나사식 잭 너트(88)는 나사식 잭(86)에 나사 결합된다. 나사식 잭 너트는 또한 플랜지(32)에 피봇 가능하게 장착된다. 브래킷(90)은 엔진(46)에 직접 또는 간접적으로 장착된다. 나사식 잭(86)은 브래킷(90)과 와셔(92)를 통과하여 그 헤드(96)가 와셔(92)에 대해 안착된다. 벨트(28)의 장착 전에, 나사식 잭(86)은 벨트(28)가 풀리(14, 16, 18, 20, 22, 26 및 27)들의 둘레에 위치하기에 충분할 정도로 풀린다. 벨트(28)의 배치 후에, 나사식 잭(86)은 플랜지(32)가 브래킷(90)에 가까워지도록 체결되어 풀리(22)가 벨트(28)와 강하게 맞물린다. 이 프로세스를 통해 벨트(28)에 인장이 인가되기 때문에, 텐셔너 풀리(26)가 변위된다. 텐셔너 풀리(26)가 예정량 만큼 변위되면, 벨트(28) 상에 원하는 초기 인장에 대응하여 나사식 잭(86)의 체결이 중지된다.
도 7은 이니셜 텐셔너(112)가 어떠한 부속품과도 완전히 별개인 시스템(10) 및 이니셜 텐셔너(112)의 추가 실시예를 도시하고 있다. 자동 텐셔너(311)는 대체물이고 도시된 엔진(46) 상의 장착판(100)과 결합하는 또 하나의 일반적인 유형이다. 이니셜 텐셔너(112)는 아이들러 풀리(27)를 갖춘 피봇 아암(102)과, 조정자 부분(156)을 구비한다. 조정자 부분(156)은 너트(98)와, 와셔(92)와, 브래킷(190)과, 아이볼트(158)를 구비한다. 아이볼트(158)는 플랜지(104)에서 피봇 아암(102) 상에 회전 장착되고, 그 아이볼트 상에 나사 결합되는 너트(98)를 구비하며, 와셔(98)와 브래킷(190)을 통과한다. 벨트(28)의 장착 전에, 너트(98)는 풀리(14, 16, 18, 20, 22, 26 및 27)의 둘레에 벨트(28)가 배치되기에 충분할 정도로 풀어진다. 벨트(28)의 배치 후에, 너트(98)가 체결되어 브래킷(190)으로부터 더 멀어지게 플랜지(104)를 가압하므로 아이들러 풀리(27)가 벨트(28)와 강하게 맞물리게 된다. 이 프로세스를 통해 벨트(28)에 인장이 인가되기 때문에, 텐셔너 풀리(26)가 변위된다. 텐셔너 풀리(26)가 예정량 만큼 변위되면, 벨트(28) 상에 원하는 초기 인장에 대응하여 너트(86)의 체결이 중지된다.
도 8은 시스템(10)과 이니셜 텐셔너(212)의 추가 실시예를 도시하고 있다. 자동 텐셔너(11)는 도 1의 실시예의 자동 텐셔너(11)와 동일하다. 그러나, 이 실시예의 시스템(10)은 어떠한 부속품과도 완전히 별개인 이니셜 텐셔너(212)를 포함하는 도 7의 실시예와 동일하다. 이니셜 텐셔너(212)만이 상이한 실시예로, 도 9와 도 10에 더욱 상세히 도시되어 있다.
이니셜 텐셔너(212)는 3개의 채널(108)이 있는 트랙(106)과, 베이스(114)가 있는 캐리어(110)를 구비하며, 상기 베이스(114) 위에는 3개의 트랙 베어링(116)과 풀리 조립체(118)가 있다. 풀리 조립체(118)는 레이스(120)와, 볼(122)을 포함하고, 볼트(124)에 의해 베이스(114)에 고정된다. 일단 캐리어(110)가 조립되면, 트랙(106) 내에 배치된다. 제1 단부 지지부(125)는 제1 구멍(130)을 통해 제1 캡(128)과 나사(도시 생략)에 의해 트랙(106)에 고정된다. 제2 단부 지지부(132)는 구멍(136)을 통해 제2 단부 캡(134)과 나사(도시 생략)에 의해 트랙(106)에 고정된다. 나사식 잭(186)은 제2 단부 지지부(132)를 통해 나사 결합된다.
벨트(28)의 장착 전에, 나사식 잭(186)은 벨트(28)가 풀리(14, 16, 18, 20, 22, 26 및 27)들의 둘레에 위치하기에 충분할 정도로 풀린다. 벨트(28)의 배치 후에, 나사식 잭(186)이 체결되어 제2 단부 지지부(132)로부터 더 멀어지게 캐리어(110)를 가압하므로 아이들러 풀리(27)가 벨트(28)와 강하게 맞물리게 된다. 이 프로세스를 통해 벨트(28)에 인장이 인가되기 때문에, 텐셔너 풀리(26)가 변위된다. 텐셔너 풀리(26)가 예정량 만큼 변위되면, 벨트(28) 상에 원하는 초기 인장에 대응하여 나사식 잭(186)의 체결이 중지된다.
도 11은 도 10의 실시예와 유사하지만, 코일 스프링(166), 핀(168), 토크 리미터(162) 및 이 토크 리미터(162) 상의 치형부(180, 182)를 구비하는 인장 이니셜라이저(56)와, 나사식 잭 헤드(196)를 각각 포함하는 이니셜 텐셔너(212)를 도시하고 있다. 코일 스프링(166)은 나사식 잭(186) 둘레에 권취되어, 일단이 제2 단부 지지부(132)에 고정되고 타단이 토크 리미터(162)에 고정된다. 토크 리미터(162)는 나사 결합되지 않으므로 치형부(180, 182)의 결합 관계가 아니라면 나사식 잭(186) 위에서 자유롭게 회전하게 된다. 토크 리미터(162)와 헤드(196)는 각각 치형부(180, 182)에서 합치되어, 결합부가 미끄러지기 시작하는 지점에서 그 결합부를 가로질러 위치될 수 있는 토크를 달성한다.
벨트(28)를 적소에 놓기 전에, 코일 스프링(166)은 토크 리미터(162)가 나사식 잭(186)을 가압하여 체결시키도록 권취되어, 나사식 잭(186)의 구멍(170)과 핀(168)의 상호 작용에 의해 권취 상태로 유지된다. 벨트(28)가 적소에 놓인 후에, 핀(168)이 제거되어 코일 스프링(166)에 의해 제공된 토크 하에 나사식 잭(186)이 회전되게 한다. 치형부(180, 182)를 통한 토크 리미터(162)와 헤드(196)의 합치 관계는 나사식 잭(186)이 회전되어 캐리어(110)를 향해 나사 결합되게 한다. 결국, 이 관계는 아이들러 풀리(27)를 가압하여 벨트(28)에 대해 강렬하게 이동시킨다. 예정된 양의 인장이 벨트(28) 상에 인가되면, 헤드(196) 상의 반응력은 치형부(180, 182)의 합치 관계가 미끄러지기 시작하는 범위까지 헤드(196)의 추가 회전을 저지시킨다. 이전의 권취 동작으로부터 코일 스프링(166)에 잔류하는 에너지는 치형부(180, 182)의 미끄러짐을 통해 소산된다. 따라서, 어떠한 추가적인 힘도 벨트(28)를 더 인장시키도록 인가되지 않는다. 따라서, 장착 변수에도 불구하고 벨트(28)에는 최적에 매우 가까운 초기 인장이 공급된다.
도 12는 자동 텐셔너 기능과 이니셜 텐셔너 기능을 모두 갖는 자동 텐셔너(313)를 도시하고 있다. 도 1의 자동 텐셔너(11)는 중간의 지지부(330)를 매개로 하여 도 9의 이니셜 텐셔너(212)와 결합된다. 이 실시예의 동작은 도 8, 도 9 및도 10에 도시된 실시예와 관련하여 설명된 것과 동일하다.
도 13과 도 14는 자동 텐셔너 기능과 이니셜 텐셔너 기능을 모두 갖는 자동 텐셔너(411)의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 이중 풀리 텐셔너(400)가 다기능 브래킷(402)에 장착된다. 텐셔너(400)의 상세한 내용은 공동 계류 중이며 본 명세서에 합체되는 미국 특허 제60/326572호에 설명되어 있다. 다기능 브래킷(402)은 엔진 볼트(408)에 의해 엔진(46)에 장착된다. 부속 브래킷(404)은 부속품(24)을 지지하고 이 부속품에 부속 볼트(412)에 의해 부착된다. 부속 브래킷(404)은 핀(410)을 매개로 하여 다기능 브래킷(402) 상에 장착된다. 부속 브래킷(404)과 다기능 브래킷(402)의 피봇 관계는 압축 스프링(406)과 압축 볼트(412)에 의해 제한된다.
벨트(28)의 장착 전에, 압축 볼트(412)는 풀리(14, 16, 18, 20, 22, 26 및 27)들의 둘레에 벨트(28)가 배치되기에 충분할 정도로 체결된다. 벨트(28)의 배치 후에, 압축 볼트(412)가 풀려서 압축 스프링(406)이 부속 브래킷(404)을 다기능 브래킷(402)으로부터 더 멀어지게 가압하므로 제4 부속 풀리(22)가 벨트(28)와 강하게 맞물리게 된다. 이 프로세스를 통해 벨트(28)에 인장이 인가되기 때문에, 텐셔너 풀리(26, 126)가 변위된다. 텐셔너 풀리(26, 126)가 예정량 만큼 변위되면, 벨트(28) 상에 원하는 초기 인장에 대응하여 압축 볼트(412)의 풀림이 중지된다. 그 후에, 잠금 너트(414)가 체결되어 압축 볼트(412)의 위치를 고정시킨다.
도 15는 도 13에 원으로 둘러싸인 부분(A)의 변형예를 도시하고 있다. 나사식 포스트(500), 와셔(502), 치형부(580, 582)가 각각 있는 토크 리미터(562), 일단이 토크 리미터(562)에 연결되고 타단이 다기능 브래킷(402)에 연결된 압축 코일 스프링(566), 및 핀(568)을 포함하는 자동 이니셜라이저의 실시예이다. 이 실시예의 동작은 전술한 자동 이니셜라이저의 다른 실시예들과 매우 유사하다. 핀(568)을 당기면, 스프링(566)과 토크 리미터(562)가 나사식 포스트(500)를 치형부(580, 582)가 미끄러지기 시작하는 지점으로 회전시킨다.
요약하면, 본 명세서에 설명되고 도면에 도시된 바람직한 실시예들은 직선 운동을 하는 콤팩트한 텐셔너가 가능하고, 그 내측의 직선 운동 구성 요소들이 주변 배리어 장치에 의한 부스러기와 유체로부터 보호된다.
본 발명의 전술한 설명 및 실시예들을 도면에 도시하고 다양한 변경예 및 변형예로 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명의 전술한 설명은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위는 종래 기술의 관점에서 해석되는 청구 범위만으로 제한된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 적절하게 본 명세서에 예시적으로 개시된 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 어떠한 요소가 없이도 실시될 수 있다.

Claims (3)

  1. 자동 벨트 텐셔너와, 자동 벨트 텐셔너 풀리와, 크랭크샤프트 풀리와, 부속 풀리와, 상기 자동 벨트 텐셔너 풀리, 크랭크샤프트 풀리 및 부속 풀리의 둘레에 걸려 있는 전동 벨트를 구비하는 유형의 개선된 벨트 구동 시스템으로서,
    상기 벨트 구동 시스템은 이니셜 벨트 텐셔너를 포함하는 것인 개선된 벨트 구동 시스템.
  2. 전동 벨트와 맞물리는 풀리가 있는 유형의 전동 벨트 인장용 개선된 텐셔너로서,
    상기 텐셔너는 이니셜 벨트 인장부를 더 구비하는 것인 개선된 텐셔너.
  3. 토크 리미터를 매개로 하여 연장 아암과 연통하는 회전 편향 부재를 구비하는 자동 벨트 텐셔너 이니셜라이저.
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