KR20120030586A - 텐셔너 - Google Patents

Abstract

텐셔너는, 샤프트를 갖는 베이스; 이 샤프트와 맞물리는 피벗 아암; 이 피벗 아암에 저널링된 풀리; 피벗 아암의 내면과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재; 및 피벗 아암과 맞물리는 제1 단부를 갖는 비틀림 스프링을 포함하며, 이 비틀림 스프링은 감쇠 부재 상에 지지된 제2 단부를 구비하여, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된다.

Description

텐셔너{TENSIONER}

본 발명은 텐셔너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비틀림 스프링을 구비하고 이 비틀림 스프링의 제2 단부가 감쇠 부재 상에 지지되어, 풀림 방향(unwinding direction)으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된 텐셔너에 관한 것이다.

자동차 엔진 어플리케이션용 전면 보기 구동 장치(front end accessory drive)의 벨트의 장력을 자동적으로 제어하는 데에 기계식 텐셔너가 이용되고 있다. 그러한 텐셔너는 베이스에 고정된 피벗을 중심으로 회전하는 피벗 아암을 구비하며, 회전하는 피벗 아암을 위한 베어링면을 제공하도록 피벗 상에 슬리브형 부싱을 이용하고 있다. 텐셔너 스프링은 흔히 그 일단부가 피벗 아암에 연결되고 타단부는 베이스를 통해 상호 연결된 상태에서 피벗 아암의 위치를 편향시키고 그에 부착된 풀리를 사행(蛇行)식 벨트에 접하게 위치 설정하는 데에 이용되고 있다. 그 스프링은 또한 감쇠 수단과 작용하여 스프링 힘을 발생시키는 데에 사용되는 데, 감쇠 수단은 피벗 아암의 진동 운동을 억제하거나 감쇠시키도록 마찰 미끄럼면에 수직력 성분(normal force component)을 생성한다.

사행식 벨트가 모든 보기 장치를 지나가야 하기 때문에, 사행식 벨트는 일반적으로 이전의 것들보다 더 길어 졌다. 적절히 작동하기 위해, 그 벨트는 미리 정해진 장력을 갖고 설치된다. 작동함에 따라 벨트는 그 길이에 걸쳐 다소 신장된다. 이는 벨트의 장력 감소를 초래하여, 벨트의 슬립을 야기할 수 있다. 결과적으로, 사용 중에 벨트가 신장될 때에 적절한 벨트 장력을 유지시키기 위해 벨트 텐셔너를 사용한다.

벨트 텐셔너가 작동할 때, 돌아가는 벨트는 텐셔너 스프링에 진동을 유발할 수 있다. 이러한 진동은 벨트와 텐셔너를 조기에 마모시키기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 감쇠 기구가 텐셔너에 추가되어, 작동 시의 진동을 감쇠시킨다.

다양한 감쇠 기구가 개발되었다. 이에는 점성 유체 댐퍼, 서로 간에 미끄럼 작용 또는 상호 작용하는 마찰 표면에 기초한 기구, 일련의 상호 작용하는 스프링을 사용하는 댐퍼가 포함된다. 대부분의 경우, 그러한 감쇠 기구는 한쪽 방향으로 벨트의 이동을 억제함으로써 단일 방향으로 작동한다. 이는 일반적으로 작동 중에 텐셔너 아암이 부하 위치와 무부하 위치 사이에서 요동함에 따라 벨트에 미감쇠 진동이 존재하게 하였다.

이러한 종래 기술의 시스템은 벨트의 움직임을 따르도록 유연하게 설정된 텐셔너에 의존하고 있다. 통상적으로, 텐셔너는 그 유연성을 촉진시키도록 낮은 감쇠율을 갖게 설정된다. 그 결과, 종래 기술의 시스템은 부하 변경 중에 만족스럽지 못한 식으로 작동하였다. 그 보기 구동 장치는 엔진이 정상 RPM으로 작동될 때에 통상 작동되었다. 벨트에 기대어지는 텐셔너는 벨트의 스팬에서의 장력을 유지하였을 것이다. 일반적으로, 텐셔너는 벨트의 이동 방향으로 크랭크샤프트의 "하류측"에 위치한다. 그 감쇠는 텐셔너가 주행하는 벨트에서의 진동의 대부분을 감쇠시키도록 설정되었다.

엔진 속도가 5,000 내지 10,000 RPM/sec 범위에서 급속도로 변경되는 경우에 문제점이 발생한다. 이 경우, 얼터네이터와 같은 보기 장치들은 회전 관성으로 인해 속도 감소 후에도 벨트를 계속 구동하게 된다. 이는 크랭크샤프트 하류측의 벨트를 긴장시켜 텐셔너에 부하를 가하게 된다. 텐셔너에서의 감쇠율이 너무 낮은 경우, 텐셔너는 벨트 장력의 증가를 견딜 수 없어 그 아암이 벨트로부터 멀어지는 방향으로 이동할 것이다. 그 결과, 텐셔너는 벨트에 충분한 장력을 유지하지 못한다. 이는 벨트가 크랭크샤프트를 향해 구동된 후에는 크랭크샤프트 풀리 상에서 벨트에 슬립이 발생하게 하여 삐걱거리는 소음을 야기할 것이다. 몇몇 종래 기술의 시스템에서는 벨트 장력의 감소를 방지하기 위해 부하 방향으로 텐셔너 아암을 로킹시키는 수단에 의존하고 있다. 그러나, 텐셔너의 로킹은 텐셔너가 벨트의 진동을 감쇠시킨다는 부수적 기능을 수행하지 못하게 한다.

대부분의 종래 기술의 시스템은 엔진 속도의 큰 변화율에 관한 문제점을 해결하고자 로킹 텐셔너 또는 특정 기계적 구성에 의존하고 있다. 어느 시스템도 속도 변경 중에 소음을 방지하면서도 벨트 진동을 감쇠시키는 것을 계속한다는 두 가지 과제를 해결하지 못하고 있다. 게다가, 종래 기술의 시스템은 복잡하면서 비용이 많이 들 수 있고, 텐셔너 아암의 운동을 제어하는 데에 복잡한 기계 장치를 요구할 수 있다. 종래 기술의 시스템들은 엔진 표면 상에 비교적 큰 공간을 필요로 한다.

그 결과, 텐셔너의 부하 방향에 따라 감쇠력을 달리하는 비대칭 텐셔너가 개발되었다. 이는 부하 방향(loading direction)으로 큰 감쇠율이 적용되는 한편, 제하 방향(unloading direction)으로는 상당히 감소된 감쇠율이 적용될 수 있게 하였다. 이러한 텐셔너는 2개의 접촉 지점에서 감쇠 기구와 맞물려, 이 감쇠 기구가 감쇠 기구의 마찰면에 수직력을 가하게 하는 비틀림 우력(torsional couple)을 생성하는 비틀림 스프링을 포함하였다. 이 비틀림 스프링은 감쇠 기구에 감김 방향으로 감쇠 기구에 우력을 가하도록 작동한다.

대표적인 관련 기술로는 엔진 상의 벨트 구동 장치를 위한 비대칭 감쇠 텐셔너 시스템을 개시하는 미국 특허 제6,609,988호가 있다. 크랭크샤프트 상의 원동 풀리와 임의의 개수의 종동 풀리 사이에 벨트가 연결된다. 각각의 종동 풀리는 얼터네이터, 동력 조향 펌프, 컴프레서 등과 같은 보기 장치에 연결된다. 텐셔너는 벨트 이동 방향으로 상당한 유효 관성을 갖는 제1 요소 전에 배치된다. 벨트에 장력을 유지하는 데에 텐셔너 내의 압박 부재가 이용된다. 텐셔너는 또한 엔진의 작동에 의해 야기되는 벨트 진동을 감쇠시키도록 감쇠 기구를 포함한다. 텐셔너의 감쇠 마찰은 텐셔너 아암의 이동 방향에 따라 동일하지 않게, 즉 비대칭적이다. 가속 중에, 제하 방향에서 텐셔너의 감쇠 마찰은 감속 중의 경우와 같은 그 반대 방향, 즉 부하 방향에서의 감쇠 마찰보다 현저히 낮다. 가속 중에 낮은 감쇠 마찰은 텐셔너 아암이 가속에 의해 야기되는 벨트 길이의 증가를 신속하게 조절하게 한다. 감속 중에 높은 감쇠 마찰은 텐셔너 아암이 부하 방향으로 너무 멀리 이동하여 슬립 및 소음을 야기하게 되는 것을 방지한다. 비대칭 감쇠는 또한 모든 작동 상태에서 전체적인 진동을 현저히 감소시킨다.

필요로 한 것은, 비틀림 스프링을 구비하고 이 비틀림 스프링의 제2 단부가 감쇠 부재 상에 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된 텐셔너이다. 본 발명은 그러한 필요성을 충족시킨다.

본 발명의 주요 양태는, 비틀림 스프링을 구비하고 이 비틀림 스프링의 제2 단부가 감쇠 부재 상에 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된 텐셔너를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 양태는 후속하는 본 발명에 대한 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 드러나거나 명백해질 것이다.

본 발명은 텐셔너를 포함하며, 이 텐셔너는, 샤프트를 갖는 베이스; 이 샤프트와 맞물리는 피벗 아암; 이 피벗 아암에 저널링(journalling)된 풀리; 피벗 아암의 내면과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재; 및 피벗 아암과 맞물리는 제1 단부를 갖는 비틀림 스프링을 포함하며, 이 비틀림 스프링은 감쇠 부재 상에 지지된 제2 단부를 구비하여, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된다.

본 명세서에 포함되어 그 일부를 이루는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 텐셔너의 단면도이다.
도 2는 텐셔너의 분해도이다.
도 3은 스프링, 감쇠 부재 및 베이스의 상세 사시도이다.
도 4는 감쇠 부재의 사시도이다.
도 5는 감쇠 부재의 사시도이다.
도 6은 감쇠 부재 상에 작용하는 힘을 나타내는 개략도이다.
도 7은 텐셔너의 대안적인 실시예의 분해도이다.
도 8은 스프링, 감쇠 부재 및 베이스의 상세 사시도이다.
도 9는 대안적인 감쇠 부재의 사시도이다.
도 10은 대안적인 감쇠 부재의 사시도이다.
도 11은 대안적인 감쇠 부재 상에 작용하는 힘을 나타내는 개략도이다.
도 12는 텐셔너의 대안적인 실시예의 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시한 대안적인 실시예의 분해도이다.

도 1에서는 텐셔너의 단면도를 도시하고 있다. 이 텐셔너는 베이스(10)를 포함하고, 이 베이스(10)에 샤프트(11)가 연결된다. 샤프트(11)는 베이스(10) 내에 압입된다. 체결구(F)가 샤프트(10)의 구멍(16)을 통해 삽입된다. 체결구는 엔진과 같은 장착면(MS)에 텐셔너를 장착시킨다.

피벗 아암(20)이 샤프트(11)에 피벗 가능하게 맞물린다. 피벗 아암(20)과 샤프트(11) 사이에 부싱(12)이 배치된다.

캡(13)이 샤프트(11) 상에 피벗 아암(20)을 유지한다. 트러스트 와셔(14)가 캡(13)과 피벗 아암(20) 사이에 배치된다.

피벗 아암(20) 및 감쇠 부재(40)에 비틀림 스프링(30)이 맞물린다. 비틀림 스프링(30)은 벨트(도시 생략)에 하중을 가하도록 피벗 아암(20)을 압박한다. 비틀림 스프링은 또한 캡(13)과 베이스(10) 사이에서 압박되어, 감쇠 부재(40) 상에 축방향 하중을 가한다. 그 "축" 방향은 샤프트(11)에 평행하다.

풀리(50)가 베어링(60)을 통해 피벗 아암(20)에 저널링된다. 체결구(51)가 피벗 아암(20)에 베어링(60)을 연결한다. 먼지 커버(52)가 부스러기에 의한 베어링(60)의 오염을 방지한다.

감쇠 부재(40)는 피벗 아암(20)의 내면(21) 및 베이스(10)의 표면(15)과 마찰에 의해 맞물린다.

도 2에서는 텐셔너의 분해도를 도시하고 있다. 벨트(도시 생략)는 풀리의 표면(53)과 맞물린다.

비틀림 스프링(30)은 제1 직경(D1) 및 제2 직경(D2)을 포함한다. 감쇠 부재(40)에 대한 비틀림 스프링(30)의 맞물림을 허용하도록 D1이 D2보다 크다. 직경(D2)은 아치형 본체(45)의 반경 방향 내측에 배치된다. 단부(32)는 단부(42)와 이에 대한 접선 상에서 맞물린다[도 6의 힘(F2) 참조]. "반경 방향 내측"은 샤프트(11)를 기준으로 한다.

베이스(10)는 텐셔너의 작동 중에 베이스(10)의 회전을 방지하는 탭(17)을 포함한다.

도 3에서는 스프링, 감쇠 부재 및 베이스의 상세 사시도를 도시하고 있다. 감쇠 부재(40)의 단부(41)는 탭(18)과 맞물린다. 이 탭(18)은 베이스(10)로부터 연장한다.

비틀림 스프링(30)의 단부(32)는 감쇠 부재(40)의 단부(42)와 맞물린다. 단부(32)에 의해 단부(42)에 가해지는 스프링 힘은 단부(41)에서 탭(18)으로 전달되며, 이 탭(18)은 반작용력을 가한다.

도 4에서는 감쇠 부재의 사시도를 도시하고 있다. 마찰 재료(43)가 감쇠 부재 본체(45)의 반경 방향 외면(47)에 부착 또는 고정된다. 본체(45)는 피벗 아암(20)의 내면(21) 내에 반경 방향으로 맞춰지도록 아치형으로 이루어진다. 평면 부재(44)가 본체(45)의 반경 방향 내측으로 연장한다. 마찰면(43)이 내면(21)과 맞물린다.

스프링 벌류트(spring volute)가 스프링 지지 부재(46) 상에 지지되며, 이에 의해 축방향 스프링 힘이 평면 부재(44)에 부여된다.

도 5에서는 감쇠 부재의 사시도를 도시하고 있다. 마찰 재료(430)가 평면 부재(44) 상에 부착되거나 고정된다. 마찰 재료(430)는 베이스의 표면(15)과 맞물린다.

도 6에서는 감쇠 부재 상에 작용하는 힘을 나타내는 개략도를 도시하고 있다. 이 도면은 텐셔너의 작동과 관련한 벡터들을 도시하고 있다. 작동 시에, 비틀림 스프링(30)에는 풀림 방향으로 부하가 가해지고 감김 방향으로는 부하가 가해지지 않는다.

베이스로부터의 반작용력이 탭(18)을 통해 전달된다. 비틀림 스프링으로부터의 하중은 단부(32)에서 단부(42)로 전달된다.

비틀림 스프링에 의해 부여된 하중은 감쇠 부재(40)가 반경 방향으로 이동하여 내면(21)을 압박하게 하고, 이에 의해 마찰 재료(43)의 표면에 수직력을 생성하며, 그 반작용력이 피벗 아암(20)에 의해 생성된다. 그 수직력은 이에 마찰 부재(43)와 내면(21) 간의 마찰 계수를 곱한 값에 해당하는 마찰 감쇠력을 생성하고, 이 마찰 감쇠력은 또한 작동 중에 피벗 아암(20)의 요동을 감쇠시킨다.

이러한 감쇠 구성 및 감쇠 계수는 상당히 비대칭적인데, 이는 부하 방향으로의 감쇠력이 제하 방향으로의 감쇠력보다 현저히 크다는 것을 의미한다. 감쇠 부재(40)로부터의 마찰은 힘(F1)(감쇠 기구에서 피벗 아암으로의 마찰력)의 크기를 변경하지만, 힘(F2)(비틀림 스프링에서 피벗 아암으로의 힘)은 변경하지 않을 것이다.

이러한 실시예에서, 감쇠 계수의 비대칭 정도는 대략 2:1, 즉 부하 방향으로 60% 감쇠 제하 방향으로 30% 감쇠이다. 작동 중에 부싱(12) 상의 반경 방향 하중은 설치 반경 방향 하중, 예를 들면 550N에다 감쇠 기구로부터의 추가적인 반경 방향 하중(피벗 아암으로부터의 반작용력, 도 6 참조)을 더한 것과 같을 것이다. 마찰로 인한 허브 하중의 임의의 증가는 그 반대 방향으로 힘(F1)의 증가에 의해 상쇄될 것이다.

감쇠 부재(40)는 탭(18)과의 맞물림으로 인해 베이스(10)에 대해 이동하지 않는다.

도 7에서는 텐셔너의 대안적인 실시예의 분해도를 도시하고 있다. 대안적인 실시예의 구성 요소 및 그 도면 부호들은 감쇠 부재(400)를 제외하면 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 동일하다.

이 실시예에서, 감쇠 부재(400)는 2개의 마찰 부재(430A, 430B)를 포함한다.

도 8에서는 스프링, 감쇠 부재 및 베이스의 상세 사시도를 도시하고 있다. 감쇠 부재(400)의 단부(401)는 탭(18)과 맞물린다. 이 탭(18)은 베이스(10)로부터 연장한다. 비틀림 스프링(30)은 직사각형 단면을 갖는다.

비틀림 스프링(30)의 단부(32)는 감쇠 부재(400)의 단부(402)와 이에 대한 접선 상에서 맞물린다. 직경(D2)은 아치형 본체(450)의 반경 방향 내측에 배치되어, 단부(32)가 단부(402)와 이에 대한 접선 상에서 맞물릴 수 있도록 된다[도 11의 힘(F2) 참조]. 단부(32)에 의해 단부(402)에 가해지는 스프링 힘은 단부(401)에서 탭(18)로 전달되며, 이에 의해 탭(18)은 반작용력을 가한다.

도 9에서는 대안적인 감쇠 부재의 사시도를 도시하고 있다. 마찰 재료 부재(430A, 430B)가 감쇠 부재 본체(450)에 부착 또는 고정된다. 본체(450)는 피벗 아암(20)의 내면(21) 내에 반경 방향으로 맞춰지도록 아치형으로 이루어진다. 평면 부재(440)가 본체(450)의 반경 방향 내측으로 연장한다. 마찰 재료 부재(430A, 430B)는 내면(21)과 마찰에 의해 맞물린다.

스프링 벌류트가 스프링 지지 부재(460) 상에 지지되며, 이에 의해 축방향 스프링 힘이 평면 부재(440)에 부여된다.

마찰 재료 부재(440A, 440B)는 각각 베이스 표면(15)과 맞물린다.

도 10에서는 대안적인 감쇠 부재의 사시도를 도시하고 있다. 스프링 벌류트가 탭(460)에 지지되어 감쇠 부재(400)에 하중을 가한다.

마찰 재료 부재(430A, 430B)는 본체의 반경 방향 외면(470) 상에 배치된다.

도 11에서는 대안적인 감쇠 부재 상에 작용하는 힘을 나타내는 개략도를 도시하고 있다. 도 6에 대해서도 언급한 바와 같이, 이 도면은 텐셔너의 작동과 관련한 벡터들을 도시하고 있다. 작동 시에, 비틀림 스프링(30)에는 풀림 방향으로 부하가 가해지고 감김 방향으로는 부하가 가해지지 않는다.

베이스로부터의 반작용력이 탭(18)을 통해 전달된다. 비틀림 스프링으로부터의 하중은 단부(32)에서 단부(402)로 전달된다.

비틀림 스프링에 의해 부여된 하중은 감쇠 부재(400)가 반경 방향 외측으로 이동하게 하고, 이에 의해 마찰 재료(430A, 430B)의 표면에 수직력을 생성하며, 그 반작용력이 피벗 아암(20)에 의해 생성된다. 그 수직력은 이에 마찰 부재(430A, 430B)와 내면(21) 간의 마찰 계수를 곱한 값에 해당하는 마찰 감쇠력을 생성하고, 이 마찰 감쇠력은 또한 작동 중에 피벗 아암(20)의 요동을 감쇠시킨다.

이러한 감쇠 구성 및 감쇠 계수는 상당히 비대칭적인데, 이는 부하 방향으로의 감쇠력이 제하 방향으로의 감쇠력보다 현저히 크다는 것을 의미한다. 감쇠 부재(400)로부터의 마찰은 힘(F1)(감쇠 기구에서 피벗 아암으로의 마찰력)의 크기를 변경하지만, 힘(F2)(비틀림 스프링에서 피벗 아암으로의 힘)은 변경하지 않을 것이다.

도 12에서는 텐셔너의 대안적인 실시예의 단면도를 도시하고 있다. 이러한 대안적인 실시예의 텐셔너는 베이스(100)를 포함하고, 이 베이스(100)에 샤프트(110)가 피벗 가능하게 결합된다. 베이스(100)와 샤프트(110) 사이에 부싱(120)이 배치된다.

샤프트(110)는 피벗 아암(200) 내에 압입된다. 체결구(F)가 베이스(100)의 구멍(16)을 통해 삽입된다. 체결구는 엔진과 같은 장착면(MS)에 텐셔너를 장착시킨다.

피벗 아암(200) 및 감쇠 부재(400)에 비틀림 스프링(300)이 맞물린다. 비틀림 스프링(300)은 벨트(도시 생략)에 하중을 가하도록 피벗 아암(200)을 압박한다. 비틀림 스프링은 또한 피벗 아암(200)과 베이스(100) 사이에서 압박되어, 감쇠 부재(400) 상에 축방향 하중을 가한다. 그 "축" 방향은 샤프트(110)에 평행하다.

풀리(500)가 베어링(600)을 통해 피벗 아암(20)에 저널링된다. 체결구(510)가 피벗 아암(200)에 베어링(600)을 연결한다. 먼지 커버(520)가 부스러기에 의한 베어링(600)의 오염을 방지한다.

감쇠 부재(400)는 베이스(100)의 내면(111)과 마찰에 의해 맞물린다.

도 13에서는 도 12에 도시한 대안적인 실시예의 분해도를 도시하고 있다. 벨트(도시 생략)는 풀리의 표면(530)과 맞물린다.

비틀림 스프링(300)의 단부(320)는 단부(402)와 이에 대한 접선 상에서 맞물린다[도 2, 도 3, 도 8 및 도 11에 대한 설명과 도 6의 힘(F2) 참조]. "반경 방향 내측"은 샤프트(110)를 기준으로 한다. 비틀림 스프링(300)의 단부(310)는 베이스(100)와 맞물린다.

피벗 아암(200)은 감쇠 부재(400)의 단부(401)와 맞물리는 탭(170)을 포함한다. 작동 시에, 비틀림 스프링(300)에는 피벗 아암에 의해 풀림 방향으로 부하가 가해지고 감김 방향으로는 부하가 가해지지 않는다. 이 실시예에서, 감쇠 부재(400)는 도 9, 도 10, 및 도 11에서 설명한 바와 같이 2개의 마찰 부재(430A, 430B)를 포함한다. 그러나, 또 다른 대안적인 실시예에서, 감쇠 부재(400)는 도 4, 도 5, 및 도 6에서 설명한 바와 같은 감쇠 부재(40)로 대체될 수도 있다.

비틀림 스프링 상에 피벗 아암에 의해 부여된 하중은 감쇠 부재(400)가 압축되어 반경 방향 외측으로 이동하게 하고, 이에 의해 마찰 재료(430A, 430B)의 표면에 수직력을 생성하며, 그 반작용력이 베이스(100)에 의해 생성된다. 그 수직력은 이에 마찰 부재(430A, 430B)와 내면(111) 간의 마찰 계수를 곱한 값에 해당하는 마찰 감쇠력을 생성하고, 이 마찰 감쇠력은 또한 작동 중에 피벗 아암(20)의 요동을 감쇠시킨다.

베이스(100) 상의 탭(112)은 피벗 아암(200)의 슬롯(201)과 맞물린다. 슬롯(201)의 각 단부와 탭(112)의 맞물림은 텐셔너의 작동 중에 피벗 아암(200)의 피벗 운동을 제한한다.

모든 실시예의 경우, 비틀림 스프링 및 감쇠 부재의 배치와, 비틀림 스프링의 단부(32)가 감쇠 부재와 이에 대한 접선 상에서 맞물리게 하는 방식은 힘(F1, F2)도 역시 감쇠 부재에 대해서 접선 방향으로 되게 한다.

본 발명의 소정 실시 형태에 대해 본 명세서에서 설명하였지만, 당업자라면 본 명세서에서 기술하는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 부품들의 구조 및 관계에 있어서 변형이 이루어질 수 있다는 점이 명백할 것이다.

Claims (31)

1. 텐셔너로서,
   샤프트(11)를 갖는 베이스(10);
   상기 샤프트와 맞물리는 피벗 아암(20);
   상기 피벗 아암에 저널링(journalling)된 풀리(50);
   상기 피벗 아암의 내면(21)과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재(40); 및
   상기 피벗 아암과 맞물리는 제1 단부(31)를 갖는 비틀림 스프링(30)
   을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 감쇠 부재 상에 지지된 제2 단부(32)를 구비하여, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된 것인 텐셔너.
2. 제1항에 있어서, 상기 비틀림 스프링은 제1 직경(D1)을 갖는 제1 부분 및 제2 직경(D2)을 갖는 제2 부분을 포함하고, 제1 직경이 제2 직경보다 큰 것인 텐셔너.
3. 제1항에 있어서, 감쇠 계수는 비대칭적인 것인 텐셔너.
4. 제3항에 있어서, 상기 감쇠 계수는 2:1인 것인 텐셔너.
5. 제1항에 있어서, 상기 비틀림 스프링은 직사각형 단면을 갖는 것인 텐셔너.
6. 제1항에 있어서, 상기 감쇠 부재는 2개 이상의 마찰 재료 부재를 포함하는 것인 텐셔너.
7. 제1항에 있어서, 상기 베이스는 장착면에 대한 베이스의 회전을 방지하는 탭을 포함하는 것인 텐셔너.
8. 제1항에 있어서, 상기 감쇠 부재는 아치형 본체 및 이 본체의 반경 방향 외면 상에 배치된 마찰 재료를 포함하는 것인 텐셔너.
9. 제6항에 있어서, 상기 감쇠 부재는 아치형 본체를 포함하고, 이 본체의 반경 방향 외면 상에 상기 마찰 재료 부재들이 배치되는 것인 텐셔너.
10. 제2항에 있어서, 제2 직경(D2)을 갖는 스프링 부분은 아치형 감쇠 부재의 본체의 반경 방향 내측에 배치되는 것인 텐셔너.
11. 제1항에 있어서, 상기 비틀림 스프링의 제2 단부는 감쇠 부재와 이에 대한 접선 상에서 맞물리는 것인 텐셔너.
12. 제1항에 있어서, 상가 샤프트는 체결구를 수용하는 구멍을 포함하는 것인 텐셔너.
13. 텐셔너로서,
    샤프트(11)를 갖는 베이스(10);
    상기 샤프트와 맞물리는 피벗 아암(20);
    상기 피벗 아암에 저널링된 풀리(50);
    상기 피벗 아암의 내면(21)과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재(40); 및
    상기 피벗 아암과 맞물리는 제1 단부(31)를 갖는 비틀림 스프링(30)
    을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 제2 단부(32)를 구비하고, 이 제2 단부는 감쇠 부재 상에 이에 대한 접선 상에서 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 된 것인 텐셔너.
14. 제13항에 있어서, 상기 비틀림 스프링은 제1 직경(D1)을 갖는 제1 부분 및 제2 직경(D2)을 갖는 제2 부분을 포함하고, 제1 직경이 제2 직경보다 큰 것인 텐셔너.
15. 제13항에 있어서, 감쇠 계수는 비대칭적인 것인 텐셔너.
16. 제15항에 있어서, 상기 감쇠 계수는 2:1인 것인 텐셔너.
17. 텐셔너로서,
    샤프트(11)를 갖는 베이스(10);
    상기 샤프트와 맞물리는 피벗 아암(20);
    상기 피벗 아암에 저널링된 풀리(50);
    상기 피벗 아암의 내면(21)과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재(40); 및
    상기 피벗 아암과 맞물리는 제1 단부(31)를 갖는 비틀림 스프링(30)
    을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 제2 단부(32)를 구비하고, 이 제2 단부는 감쇠 부재 상에 이에 대한 접선 상에서 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 베이스 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 피벗 아암에 가해질 수직력을 야기하도록 되며, 이에 따라 비틀림 스프링의 부하 방향(loading direction)과 제하 방향(unloading direction) 간에 비대칭의 감쇠 계수가 얻어지는 것인 텐셔너.
18. 텐셔너로서,
    샤프트(110)가 피벗 가능하게 맞물린 베이스(100);
    상기 샤프트에 연결된 피벗 아암(200);
    상기 피벗 아암에 저널링된 풀리(500);
    상기 베이스의 내면(111)과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재(400); 및
    상기 베이스와 맞물리는 제1 단부(310)를 갖는 비틀림 스프링(300)
    을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 감쇠 부재 상에 지지된 제2 단부(320)를 구비하여, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 피벗 아암 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 베이스에 가해질 수직력을 야기하도록 된 것인 텐셔너.
19. 제18항에 있어서, 감쇠 계수는 비대칭적인 것인 텐셔너.
20. 제19항에 있어서, 상기 감쇠 계수는 2:1인 것인 텐셔너.
21. 제18항에 있어서, 상기 비틀림 스프링은 직사각형 단면을 갖는 것인 텐셔너.
22. 제18항에 있어서, 상기 감쇠 부재는 2개 이상의 마찰 재료 부재를 포함하는 것인 텐셔너.
23. 텐셔너로서,
    샤프트(110)가 피벗 가능하게 맞물린 베이스(100);
    상기 샤프트에 연결된 피벗 아암(200);
    상기 피벗 아암에 저널링된 풀리(500);
    상기 베이스의 내면(111)과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재(40); 및
    상기 베이스와 맞물리는 제1 단부(310)를 갖는 비틀림 스프링(300)
    을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 제2 단부(320)를 구비하고, 이 제2 단부는 감쇠 부재 상에 이에 대한 접선 상에서 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 피벗 아암 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 베이스에 가해질 수직력을 야기하도록 된 것인 텐셔너.
24. 텐셔너로서,
    샤프트(110)가 피벗 가능하게 맞물린 베이스(100);
    상기 샤프트에 연결된 피벗 아암(200);
    상기 피벗 아암에 저널링된 풀리(500);
    상기 베이스의 내면(111)과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재(40); 및
    상기 베이스와 맞물리는 제1 단부(310)를 갖는 비틀림 스프링(300)
    을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 제2 단부(320)를 구비하고, 이 제2 단부는 감쇠 부재 상에 이에 대한 접선 상에서 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 비틀림 스프링의 제2 단부와 피벗 아암 사이에서 압축되어 감쇠 부재에 의해 베이스에 가해질 수직력을 야기하도록 되며, 이에 따라 비틀림 스프링의 부하 방향과 제하 방향 간에 비대칭의 감쇠 계수가 얻어지는 것인 텐셔너.
25. 제24항에 있어서, 감쇠 계수는 비대칭적인 것인 텐셔너.
26. 제25항에 있어서, 상기 감쇠 계수는 2:1인 것인 텐셔너.
27. 제24항에 있어서, 상기 비틀림 스프링은 직사각형 단면을 갖는 것인 텐셔너.
28. 제24항에 있어서, 상기 감쇠 부재는 2개 이상의 마찰 재료 부재를 포함하는 것인 텐셔너.
29. 텐셔너로서,
    샤프트가 피벗 가능하게 맞물린 베이스;
    상기 샤프트에 연결된 피벗 아암;
    이 피벗 아암에 저널링된 풀리;
    표면과 마찰에 의해 맞물리는 아치형 감쇠 부재; 및
    고정되게 장착된 제1 단부를 갖는 비틀림 스프링
    을 포함하며, 상기 비틀림 스프링은 제2 단부를 구비하고, 이 제2 단부는 감쇠 부재 상에 이에 대한 접선 상에서 지지되어, 풀림 방향으로 비틀림 스프링에 부하가 가해질 때에 감쇠 부재가 반경 방향으로 팽창하여 감쇠 부재에 의해 상기 표면에 가해질 수직력을 야기하도록 되며, 이에 따라 비틀림 스프링의 부하 방향과 제하 방향 간에 비대칭의 감쇠 계수가 얻어지는 것인 텐셔너.
30. 제29항에 있어서, 상기 감쇠 계수는 2:1인 것인 텐셔너.
31. 제29항에 있어서, 상기 감쇠 부재는 2개 이상의 마찰 재료 부재를 포함하는 것인 텐셔너.

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