KR20140085578A

KR20140085578A - 인장기

Info

Publication number: KR20140085578A
Application number: KR1020147014451A
Authority: KR
Inventors: 민춘 하오; 홍량 후; 위홍 장
Original assignee: 더 게이츠 코포레이션
Priority date: 2011-10-29
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-07-07
Also published as: BR112014010303A2; EP2778471A4; AU2012327617B2; RU2572986C2; IN2014DN03031A; KR101606659B1; AU2012327617A1; EP2778471A1; WO2013060276A1; CA2853071A1; CN103089943A; CA2853071C; CN103089943B; RU2014121724A

Abstract

본 발명은 인장기로서, 기부; 기부에 장착되고, 제1 중심축을 중심으로 기부에 대하여 회전하는 스윙 아암; 기부와 스윙 아암 사이에 위치 설정되고, 스윙 아암을 기부에 대하여 회전하도록 압박하기 위해 사용되는 탄성 요소; 탄성 요소와 기부 또는 스윙 아암 사이에 배치되는, 스윙 아암과 기부 간의 상대 이동을 완화시키기 위한 마찰 디바이스를 포함하고, 탄성 요소는 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제1 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 반경 방향을 따라 제1 압력을 가하며, 인장기는 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제2 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 반경 방향을 따라 제2 압력을 가하는 지지 블럭을 더 포함하는 것인 인장기를 개시한다. 제1 마찰력과 제2 마찰력의 결합된 작용의 영향을 받아, 기부에 대한 스윙 아암의 회전이 완화되고, 이에 따라 본 발명의 인장기는 비교적 큰 마찰력, 즉 감쇠력을 갖는다.

Description

인장기{TENSIONER}

본 발명은 인장기에 관한 것으로, 구체적으로는 마찰 디바이스를 구비하는 인장기에 관한 것이다.

자동차 엔진의 전방 단부면 상의 벨트 전동 시스템은 일반적으로, 벨트 전동 시스템을 적절한 벨트 장력으로 유지하는 데 기여하는 자동 인장기를 포함한다.

종래의 자동 인장기는 일반적으로, 기부; 기부에 장착되고, 중심축을 중심으로 기부에 대하여 회전 가능한 스윙 아암; 기부와 스윙 아암 사이에 위치 설정되고, 일단부는 기부에 연결되며 타단부는 스윙 아암에 연결되며, 스윙 아암을 기부에 대해 회전하도록 압박하는 스프링; 스프링과 기부 또는 스윙 아암 사이에 일반적으로 배치되는, 스윙 아암과 기부 간의 상대 이동을 완화시키기 위한 마찰 디바이스를 포함한다. 종래의 마찰 디바이스는 일반적으로, 스프링이 마찰 디바이스에 힘을 인가한 후에 기부 또는 스윙 아암의 대응하는 마찰면과 협동하는 마찰면을 갖고, 소정 마찰력, 즉 감쇠력이 양자 모두의 마찰면 사이에 발생되어, 기부에 대한 스윙 아암의 이동을 완화시킨다. 엔진의 회전 속도가 빠르게 변할 때, 상기한 종래의 스프링은 너무 작은 마찰력으로 인해 벨트 장력이 증가하는 것을 방지하지 못하고, 인장기의 아암은 벨트로부터 멀어지는 방향을 향해 이동할 것이며, 이에 따라 벨트에 충분한 장력을 유지하는 것이 불가능하고, 벨트 전동 시스템에서 미끄러짐, 소음 등이 발생할 것이다.

본 발명으로 해결하고자 하는 기술적인 문제는 마찰력이 보다 큰 인장기를 제공하는 것이다.

상기한 기술적인 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 기부; 기부에 장착되고, 제1 중심축을 중심으로 기부에 대하여 회전하는 스윙 아암; 기부와 스윙 아암 사이에 위치 설정되고, 스윙 아암을 기부에 대하여 회전하도록 압박하기 위해 사용되는 탄성 요소; 및 탄성 요소와 기부 또는 스윙 아암 사이에 배치되는, 스윙 아암과 기부 간의 상대 이동을 완화시키기 위한 마찰 디바이스를 포함하는 인장기를 제공하며, 이 인장기에서 탄성 요소는 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에서 제1 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 반경 방향을 따라 제1 압력을 인가한다. 인장기는, 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제2 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 반경 방향을 따라 제2 압력을 인가하는 지지 블럭을 더 포함한다.

본 발명에 의해 채택되는 기술적인 해결책에서는, 탄성 요소가, 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제1 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 제1 압력을 인가하는 동시에, 지지 블럭이, 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제2 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 제2 압력을 인가한다. 제1 마찰력과 제2 마찰력은 총괄적으로 스윙 아암이 기부에 대하여 회전하는 것을 방지하도록 기능하기 때문에, 본 발명의 인장기는 보다 큰 마찰력, 즉 감쇠력을 얻는다. 그러한 인장기는, 회전 속도가 크게 변하는 엔진을 구비하는 시스템에서 사용되는 경우에도 벨트 장력을 안정하게 유지할 수 있다.

바람직하게는, 지지 블럭은 부분 링 형상으로, 부분 링 형상의 중심각은 90°내지 180°사이의 임의의 각도일 수 있으며, 지지 블럭은 마찰 디바이스의 반경 방향 내측에 배치된다.

바람직하게는, 지지 블럭은 120°의 중심각을 갖는다.

바람직하게는, 지지 블럭은 180°의 중심각을 갖는데, 즉 반원형 형상이다.

바람직하게는, 지지 블럭은 부분 링 형상인 지지 블럭의 2개의 둘레 방향 단부에 각각 배치되는 제1 단부면 및 제2 단부면을 포함하며, 스윙 아암에는 제1 접촉면이 마련되고, 탄성 요소는 고정 단부 및 자유 단부를 포함하며, 고정 단부는 기부에 연결되고, 지지 블럭의 제1 단부면은 스윙 아암의 제1 접촉면과 접촉하며, 지지 블럭의 제2 단부면은 탄성 요소의 자유 단부와 접촉한다.

바람직하게는, 지지 블럭은 부분 링 형상인 지지 블럭의 2개의 둘레 방향 단부에 각각 배치되는 제1 단부 및 제2 단부면을 포함하고, 탄성 요소는 고정 단부 및 자유 단부를 포함하며, 고정 단부는 기부와 연결되고, 지지 블럭의 제1 단부는 스윙 아암에 피봇 가능하게 힌지 결합되며, 지지 블럭의 제2 단부면은 탄성 요소의 자유 단부와 접촉한다.

바람직하게는, 상기 힌지 결합은 직경이 상이한 2개의 동축 원통부로 이루어진 힌지 결합 부재에 의해 달성되며, 소직경을 갖는 원통부에는 나사산이 마련되고, 대직경을 갖는 원통부는 매끄러운 외면을 가지며, 스윙 아암에는 소직경을 갖는 원통부와 나사 결합되는 나사형 구멍이 마련되고, 지지 블럭은 제1 단부에 구멍을 가지며, 이 구멍은 직경이 상이한 2개의 동축 비나사형 구멍을 포함하고, 이 구멍은 종축을 따른 단면에서 단차(段差) 형태이며, 대직경을 갖는 구멍은 힌지 결합 부재의 대직경부와 피봇식으로 협동하고, 소직경을 갖는 구멍은 힌지 결합 부재의 소직경부와 피봇식으로 협동한다. 힌지 결합 부재가 스윙 아암에 있는 나사형 구멍에 나사 결합되도록 지지 블럭에 있는 구멍을 통과할 때, 지지 블럭은 힌지 결합 부재 둘레에서 스윙 아암에 대하여 피봇할 수 있다.

바람직하게는, 스윙 아암은 스윙 아암 본체, 제1 샤프트 슬리브 및 제2 샤프트 슬리브를 포함하고, 지지 블럭은 제1 샤프트 슬리브를 에워싸며, 스윙 아암 본체에는 제1 샤프트 슬리브를 향하는 일측면 상에 중앙 돌기와 제1 접촉면이 마련되고, 지지 블럭은 종방향을 따라 중앙 돌기와 탄성 요소 사이에 배치된다.

바람직하게는, 중앙 돌기는 그 상부에 지지 블럭과 협동하기 위해 사용되는 돌기 협동부가 마련되고, 돌기 협동부의 두께는 제1 접합면의 위치에서부터 시작하여 둘레 방향으로 점증하여, 나선형으로 상승하는 경향을 나타낸다.

바람직하게는, 지지 블럭의 두께는 둘레 방향으로 점증한다.

바람직하게는, 돌기 협동부의 둘레 방향 연장부는 지지 블럭의 둘레 방향 연장부보다 약간 작다.

바람직하게는, 지지 블럭은 상부면 및 하부면을 포함하고, 하부면에는 탄성 요소와 접촉하는 적어도 하나의 돌출부가 마련된다.

바람직하게는, 돌출부의 개수는 3개이며, 돌출부는 둘레 방향으로 간격을 두고 배열되고, 3개의 지지 돌출부는 두께가 점증한다.

바람직하게는, 마찰 디바이스는 마찰 슬리브 및 지지 슬리브를 포함하며, 마찰 슬리브는 지지 슬리브의 반경 방향 외측에 배치되고, 마찰 슬리브의 외면은 기부의 내면과 접촉하며, 지지 슬리브의 내면은 탄성 요소의 외측부와 접촉한다.

바람직하게는, 마찰 슬리브의 내면에는 다수의 반경 방향 돌출부가 마련되고, 지지 슬리브에는 이에 대응하여 다수의 개구가 마련되며, 스윙 아암에는 다수의 수용 리세스가 마련되고, 다수의 돌출부는 스윙 아암에 있는 다수의 수용 리세스와 협동하도록 다수의 개구를 통과하고, 이에 따라 마찰 슬리브는 지지 슬리브와 함께 스윙 아암에 의해 회전한다.

바람직하게는, 지지 블럭과 마찰 디바이스는 기부에 장착되고, 스윙 아암은 기부, 지지 블럭 및 마찰 디바이스에 대하여 회전한다.

도면과 실시예를 참고하여 본 발명을 더 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의해 개시되는 인장기의 개략도이다.
도 2는 도 1에 예시된 인장기의 종방향 단면도이다.
도 3은 도 1에 예시된 인장기의 분해도이다.
도 4는 도 1에 예시한 인장기에 있는 스윙 아암의 투시도이다.
도 5는 지지 블럭이 장착된 스윙 아암을 구비하는, 도 1에 예시한 인장기의 개략도이다.
도 6은 도 1에 예시한 인장기에 있는 지지 블럭의 투시도이다.
도 7은 도 1에 예시한 인장기의 단면도이다.
도 8은 지지 블럭과 탄성 요소가 장착된 스윙 아암을 구비하는, 도 1에 예시한 인장기의 개략도이다.
도 9는 도 1에 예시한 인장기에 있는 지지 블럭의 힘 분석에 관한 개략도이다.
도 10은 지지 블럭이 120°의 중심각을 갖는 경우의 힘 분석에 관한 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 개시된 인장기의 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예의 인장기의 몇몇 구성요소의 분해도이다.

아래에서는, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하겠다. 도 1 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예를 예시한다. 우선 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명은 엔진 부속품의 벨트 전동 시스템을 위해 사용되는 인장기(20)를 개시한다. 인장기(20)에는 풀리(22)가 장착되며, 인장기(20)의 사용 중에 풀리(22)는 전동 벨트의 장력을 조정하기 위해 전동 벨트(도시하지 않음)와 협동한다.

인장기(20)는 기계식 자동 인장기이다. 인장기(20)는 기부(24)를 포함하며, 이 기부를 통해 인장기(20)가 엔진 하우징(도시하지 않음) 상에 장착될 수 있다. 인장기(20)는 풀리(22)가 장착되는 스윙 아암(26)을 더 포함하고, 스윙 아암(26)은 기부(24)에 장착되어 기부(24)에 대하여 회전한다.

기부(24)는 기부 바닥벽(28), 내측 슬리브(30) 및 외측 슬리브(32)를 포함한다. 기부 바닥벽(28)은 대략 디스크 형상이다. 내측 슬리브(30)는 기부 바닥벽(28)의 중앙으로부터 축방향으로 그리고 스윙 아암(26)에 접근하는 방향을 향해 연장된다. 내측 슬리브(30)는 원형 링 섹션을 갖는다. 내측 슬리브(30)는 바닥벽(28)과 일체 형성된다. 내측 슬리브(30)는 내부가 비어 있으며, 내부 중공부가 제1 수용 공동(34)을 형성한다. 제1 수용 공동(34)은 내측 슬리브(30) 전체와 기부 바닥벽(28)을 통과하여 축방향으로 뻗고, 외부와 연통된다. 외측 슬리브(32)는 기부 바닥벽(28)의 둘레로부터 축방향으로 스윙 아암(26)에 접근하는 방향을 향해 연장된다. 본 실시예에서, 외측 슬리브(32)의 축방향 연장부의 길이는 내측 슬리브(30)의 축방향 연장부의 길이보다 길다. 외측 슬리브(32)와 내측 슬리브(30)는 반경 방향을 따라 소정 간격을 두고 배열되는데, 즉 내측 슬리브(30)의 외면과 외측 슬리브(32)의 외면 사이에 제2 수용 공동(36)이 형성된다.

도 4를 동시에 참고하면, 스윙 아암(26)은 실질적으로 디스크 형상인 스윙 아암 본체(38)를 포함한다. 스윙 아암(26)은 제1 샤프트 슬리브(40)와 제2 샤프트 슬리브(42)를 더 포함한다. 제1 샤프트 슬리브(40)는 스윙 아암 본체(38)로부터 축방향으로 기부 바닥벽(28)에 접근하는 방향을 향해 연장된다. 제2 샤프트 슬리브(42)는 스윙 아암 본체(38)로부터 축방향으로 기부 바닥벽(28)으로부터 멀어지는 방향을 향해 연장된다. 제1 샤프트 슬리브(40)는 제1 중심축(X)을 갖고, 제2 샤프트 슬리브(42)는 제2 중심축(Y)을 가지며, 제1 중심축(X)과 제2 중심축(Y)은 서로 평행하고 반경 방향을 따라 소정 간격을 두고 배열된다. 제1 샤프트 슬리브(40)와 제2 샤프트 슬리브(42)는 각각 실질적인 컬럼 형상이고 스윙 아암 본체(38)에 일체 형성된다. 제1 샤프트 슬리브(40)는 제1 수용 공동(34)에 피봇식으로 맞물릴 수 있는데, 예컨대 제1 샤프트 슬리브(40)는 제1 수용 공동(34)과 도킹되고, 대안으로서 도 2에 도시한 바와 같이 제1 샤프트 슬리브(40)는 적어도 부분적으로 제1 수용 공동(34)에 수용되며, 제1 샤프트 슬리브(40)의 외면과 내측 슬리브(30)의 내면 사이에 중앙 라이너 부싱(44)이 마련되고, 중앙 라이너 부싱(44)은 내측 슬리브(30)로부터 제1 샤프트 슬리브(40)를 분리하여, 내측 슬리브와 제1 샤프트 슬리브 간의 직접적인 금속 표면 접촉을 방지한다. 제1 샤프트 슬리브(40)에는, 스윙 아암 본체(38) 반대측에 있는 일단부에 나사형 구멍(46)이 마련된다. 나사형 구멍(46)에 볼트(47)가 삽입되어 스윙 아암(26)과 기부(24)를 연결하기 위해 사용되며, 이에 따라 스윙 아암(26)은 축방향으로 이동되지 못하도록 기부(24)에 대해 축방향으로 고정된다. 제2 샤프트 슬리브(42)는 기지의 처리 방법에서 제2 샤프트 슬리브(42)에 대해 회전 가능한 상기 풀리(22)를 장착하는 데 사용된다.

스윙 아암(26)과 기부(24) 사이에는, 스윙 아암(26)이 기부(24)에 대해 회전하도록 스윙 아암(26)을 압박하기 위한 탄성 요소(48)가 마련된다. 본 실시예에서, 스윙 아암(26)은 제1 중심축(X)을 중심으로 기부(24)에 대하여 회전한다. 그리고 본 실시예에서, 탄성 요소(48)는 나선형 스프링이다. 탄성 요소(48)는 제2 수용 공동(36) 내에 수용되며, 내측 슬리브(30) 외측을 에워싼다. 탄성 요소(48)에 있는 축방향 연장부의 길이는 내측 슬리브(30)의 축방향 연장부의 길이보다 길며, 이에 따라 탄성 요소(48)는 내측 슬리브(30) 외측을 에워싸는 하나의 부분과, 제1 샤프트 슬리브(40)를 에워싸는 다른 부분을 갖는다. 도 8을 동시에 참고하면, 탄성 요소(48)는 고정 단부(50) 및 자유 단부(52)를 포함하고, 고정 단부(50)는 정지면(도시하지 않음)이 마련된 기부 바닥과 접한다. 고정 단부의 단부면은 고정 단부의 둘레 방향 이동을 실질적으로 제한하도록 상기 정지면과 협동한다.

도 2, 도 3 및 도 5를 동시에 참고하면, 인장기(20)는 통상 감쇠 디바이스라고 칭하는 마찰 디바이스(54)를 더 포함한다. 마찰 디바이스(54)는 스윙 아암(26)과 기부(24) 간의 상대 이동을 완화시키기 위해 사용된다. 본 실시예에서, 마찰 디바이스(54)는 반경 방향을 따라 기부(24)의 외측 슬리브(32)와 탄성 요소(48) 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 마찰 디바이스(54)는 기부 바닥벽(28) 반대측에 있는 기부(24)의 외측 슬리브(32)의 일단부와 기부 바닥벽(28) 반대측에 있는 탄성 요소(48)의 일단부 사이에 배치된다. 더욱이, 마찰 디바이스(54)는 탄성 요소(48)의 반경 방향 외측에 배치된다. 마찰 디바이스(54)의 외면은 기부(24)의 외측 슬리브(32)의 내면과 접촉하고, 이에 따라 스윙 아암(26)이 기부(24)에 대해 회전할 때에 스윙 아암과 기부 사이에, 스윙 아암(26)이 기부(24)에 대하여 이동하는 것을 방지하는 마찰력이 발생된다. 외측 슬리브(32)의 축방향 연장부의 길이는 탄성 요소(48)의 축방향 연장부의 길이보다 길며, 이에 따라 외측 슬리브(32)는 탄성 요소(48)의 축방향 전반에 걸쳐 전체 탄성 요소(48)를 에워싼다. 그리고, 마찰 디바이스(54)의 일부분은 탄성 요소(48)의 외측을 에워싸고, 마찰 디바이스의 내면은 탄성 요소(48)의 외측부와 접촉한다. 마찰 디바이스(54)의 다른 부분은 제1 샤프트 슬리브(40)의 외측을 에워싼다.

본 실시예에서, 마찰 디바이스(54)는 마찰 슬리브(56)와 지지 슬리브(58)를 포함하며, 마찰 슬리브(56)는 지지 슬리브(58)의 반경 방향 외측에 배치된다. 마찰 슬리브(56)의 외면은 기부(24)의 외측 슬리브(32)의 내면과 접촉하고, 마찰 슬리브(56)의 내면은 지지 슬리브(58)의 외면과 접촉하며, 지지 슬리브(58)의 내면은 탄성 요소(48)의 외측부와 접촉한다. 마찰 슬리브(56)의 내면에는 다수의 반경 방향 돌출부(57)가 마련되고, 지지 슬리브(58)에는 이에 대응하여 다수의 돌출부(57)가 통과되도록 하는 다수의 개구(59)가 마련되며, 이에 따라 지지 슬리브(58)와 마찰 슬리브(56)는 서로에 대해 이동할 수 없다. 본 실시예에서, 지지 슬리브(58)는 스테인리스강과 같은 금속 재료로 형성된다. 지지 슬리브(58)는 탄성 요소(48)의 힘을 마찰 슬리브(56)에 균일하게 전달한다. 마찰 슬리브(56)와 지지 슬리브(58)는 모두 대략 C자 형상인 단면을 갖는데, 즉 마찰 슬리브(56)와 지지 슬리브(58)는 각각 둘레 방향을 따라 분리된다.

도 2, 도 3 및 도 6을 동시에 참고하면, 인장기(20)는 마찰 디바이스(54) 내부에 반경 방향으로 위치 설정되는 지지 블럭(60)을 더 포함한다. 지지 블럭(60)은 마찰 디바이스(54)와 함께 스윙 아암(26)에 장착되어, 스윙 아암(26)과 함께 기부(24)에 대하여 이동 가능하다. 특히, 지지 블럭(60)은 지지 슬리브(58)와 제1 샤프트 슬리브(40) 사이에 배치된다. 제1 샤프트 슬리브(40)의 제1 중심축(X)에서 봤을 때, 지지 블럭(60)은 부분 링 형상이다. 부분 링의 중심각은 90°내지 180 °사이의 임의의 각도일 수 있다. 보다 양호한 이해를 위해, 중심각이 180°인, 즉 지지 블럭(60)이 도 3 및 도 6에 도시한 반원형 링과 같은 예로 본 실시예를 설명하겠다. 지지 블럭(60)은 제1 샤프트 슬리브(40)를 에워싸도록 배치된다. 지지 블럭(60)은 둘레 방향을 따른 반원형 링 지지 블럭(60)의 2개의 단부에 각각 놓이는 제1 단부면(62) 및 제2 단부면(64)을 포함한다. 반경 방향을 따라, 지지 블럭(60)은 지지 슬리브(58)의 내면과 접촉하는 외면(66)을 포함한다. 지지 블럭(60)은 마찰 디바이스(54)에 반경 방향으로 압력을 인가하고, 이에 따라 아래에서 상세히 설명하겠지만 마찰 디바이스(54)와 외측 슬리브(32)의 내면 사이에 추가의 마찰력이 발생된다. 지지 블럭(60)은 종방향을 따라 상부면과 하부면(70)을 포함한다. 지지 블럭(60)의 하부면(70)에는 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되는 3개의 돌출부(72)가 마련되는데, 이들 3개의 돌출부(72)는 탄성 요소(48)와 접촉한다. 지지 블럭(60)의 두께는 스프링과 나선형으로 협동하도록 둘레 방향을 따라 일 단부면으로부터 타 단부면까지 점증하는 경향이 있고/있거나 3개의 돌출부(72)는 점증하는 두께를 갖고, 이에 따라 지지 블럭은 전체로서 그 둘레 방향 두께에 있어서 나선형으로 증가하는 경향을 갖는다.

도 4 및 도 7을 더욱 참고하면, 스윙 아암 본체(38)에는 제1 샤프트 슬리브(40)를 향하는 그 일측부에 제1 접촉면(74)과 중앙 돌기(76)가 마련된다. 제1 접촉면(74)은 지지 블럭(60)의 제1 단부면(62)과 접촉한다. 중앙 돌기(76)는 지지 블럭(60)의 상부면(68)과 접촉하고, 지지 블럭(60)은 축방향을 따라 중앙 돌기(76)와 탄성 요소(48) 사이에 배치된다. 중앙 돌기(76)에는 지지 블럭(60)과 협동하기 위해 제공되는 돌기 협동부(77)가 마련된다. 돌기 협동부(77)의 두께는 제1 접촉면(74) 부분에서부터 시작하여 둘레 방향으로 점증하여, 대략 나선형으로 증가하는 경향을 나타내고, 돌기 협동부(77)의 축방향 연장부의 길이는 지지 블럭(60)의 둘레 방향 연장부의 길이보다 약간 작다. 중앙 돌기(76)에는 다수의 수용 리세스(78)가 마련되고, 마찰 슬리브(56) 상에 마련되는 반경 방향 돌출부(57)는 다수의 수용 리세스(78)와 협동하도록 지지 슬리브(58) 상에 마련되는 개구(59)를 통과하고, 이에 따라 마찰 디바이스(54)는 스윙 아암(26)과 함께 회전할 수 있다. 지지 블럭(60)의 제2 단부면(64)은 탄성 요소(48)의 자유 단부(52)와 접촉한다(도 8 참고).

아래에서 인장기(20)의 작동을 설명하겠다.

인장기(20)의 사용 중에, 전동 벨트가 풀리(22)에 힘을 인가하여, 풀리는 이어서 스윙 아암(26)을 제1 중심축(X)을 중심으로 소정 각도만큼 스윙하도록 구동한다. 이에 따라, 스윙 아암 본체(38)의 제1 접촉면(74)이 지지 블럭(60)의 제1 단부면(62)을 압박하고, 이에 따라 지지 블럭의 제2 단부면(64)이 탄성 요소(48)의 자유 단부(52)를 접선 방향으로 압박한다. 탄성 요소(48)는 반경 방향으로 확대되어 마찰 디바이스(54)에 제1 압력을 가할 것이다. 제1 압력이 존재함으로써, 마찰 디바이스(54)가 스윙 아암(26)과 함께 기부(24)에 대하여 회전할 때, 마찰 슬리브(56)의 외면과 기부(24)에 있는 외측 슬리브(32)의 내면 사이에 제1 마찰력이 발생될 것이다. 제1 마찰력은 스윙 아암과 기부 간의 각각의 이동을 완화시키도록 스윙 아암(26)이 기부(24)에 대하여 회전하는 것을 방지한다. 이와 동시에, 탄성 요소(48)가 확대될 때, 탄성 요소(48)의 자유 단부(52)는 지지 블럭(60)의 제2 단부면(64) 상에 추진력(thrusting force)을 가할 것이다. 제1 접촉면(74)은 지지 블럭(60)의 제1 단부면(62)과 접촉하고, 지지 블럭(60)은 추진력의 영향을 받아 제1 접촉면(74)과 제1 단부면(62) 사이의 접촉면 주위에서 피봇하여 반경 방향을 따라 외측 방향으로 이동할 것이고, 마찰 디바이스(54)에 제2 압력을 더욱 가하여 마찰 슬리브(56)와 기부(24)에 있는 외측 슬리브(32)의 내면 사이에 제2 마찰력이 발생된다. 제2 마찰력도 또한 스윙 아암(26)이 기부(24)에 대하여 회전하는 것을 방지할 것이고, 스윙 아암과 기부 간의 상대 이동을 완화시킨다. 그 결과, 제1 마찰력과 제2 마찰력이 총괄적으로 스윙 아암(26)이 기부(24)에 대하여 회전하는 것을 방지함으로써, 인장기(20)가 상대적으로 더 큰 감쇠력을 갖는다.

도 9를 참고하면, 지지 블럭(60)에 관한 힘 분석의 개략도가 도시되어 있다. 도면에서, N1은, 탄성 요소(48)의 자유 단부(52)가 지지 블럭(60)의 제2 단부면(64)에 가하는 추진력을 나타낸다. 탄성 요소(48)의 자유 단부(52)가 지지 블럭(60)의 제2 단부면(64)을 압박할 때, 지지 블럭(60)의 제1 단부면(62)이 제1 접촉면(74)에 힘을 가하여, 제1 접촉면(74)이 지지 블럭(60)의 제1 단부면(62)에 반력(counterforce)(N2)을 가한다. 힘(N1, N2)들의 조합된 작용의 영향을 받아, 지지 블럭(60)은 마찰 디바이스(54)에 힘을 가하고, 이에 따라 마찰 디바이스(54)가 지지 블럭(60)에 반력(N3)를 가한다. 본 발명의 기술적 해결책에서, N3는 N1과 N2의 합과 동일하다.

상기 힘 분석은 중심각이 180°인 지지 블럭의 예를 이용하여 이루어진다. 지지 블럭의 중심각이 180°가 아닌 경우, 발생되는 감쇠력이 상이하다. 예컨대, 지지 블럭이 120°의 중심각을 갖는 경우(도 10 참고), 지지 블럭이 받는 반력(N3')은 성분 힘 N1"과 N2"의 합과 대략 동일하며, 성분 힘 N1"과 N2"는 N3'의 반대 방향을 따른 N1' 및 N2'의 성분 힘이다(N1' 및 N2'는 각각 N1 및 N2와 대략 동일함). 따라서, N3'는 지지 블럭의 중심각이 180°인 경우(도 9)에 발생되는 N3보다 작다. 요약하자면, 지지 블럭의 감쇠력은 지지 블럭에 상이한 중심각을 제공하는 것에 의해 조정될 수 있다.

도 11을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는, 지지 블럭(60a)과 마찰 디바이스(54a)가 스윙 아암 본체보다는 기부(24a)에 장착된다는 사실을 제외하고는 제1 실시예와 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 탄성 요소(48a)는 반경 방향으로 확대될 때에 마찰 디바이스(54a)에 제1 압력을 가하고, 이에 따라 마찰 디바이스(54a)의 외면과 스윙 아암(26a)의 내면 사이에 제1 마찰력이 발생된다. 이와 동시에, 탄성 요소(48a)의 반경 방향 확대는 지지 블럭(60a)이 마찰 디바이스(54a)에 제2 압력을 가하도록 하고, 이에 따라 마찰 디바이스(54a)와 스윙 아암(26a)의 내면 사이에 제2 마찰력이 발생된다. 따라서, 인장기가 작동 상태일 때에 제1 마찰력과 제2 마찰력은 총괄적으로 스윙 아암(26a)이 기부(24a)에 대해 회전하는 것을 방지한다.

도 12에 도시한 본 발명의 제3 실시예를 참고하면, 상기 제3 실시예는, 지지 블럭(60b)의 제1 단부(62b)가 스윙 아암 본체(38)의 제1 접촉면(74)에 대해 접촉하지 않지만, 힌지 결합 부재(80)를 통해 스윙 아암 본체(38)의 중앙 돌기(76)에 피봇 가능하게 힌지 결합된다는 사실에서 제1 실시예와 상이하다. 특히, 힌지 결합 부재(80)는 직경이 상이한 2개의 동축 원통부로 이루어지는데, 소직경 원통부(81)는 나사산을 갖고 대직경 원통부(82)는 매끄러운 외면을 갖는다. 중앙 돌기(76)는 내부에 소직경 원통부(81)와 나사식으로 협동하는 나사형 구멍(83)이 마련된다. 지지 블럭(60b)은 그 일단부에 직경이 상이한 2개의 동축 비나사형 구멍을 포함하는 구멍(84)이 마련된다. 따라서, 구멍(84)에는 종축을 따른 단면에서 단차 형태를 나타내며, 대직경을 지닌 구멍은 힌지 결합 부재의 대직경부(82)와 협동하고, 소직경을 지닌 구멍은 힌지 결합 부재의 소직경부(81)와 협동한다. 그 결과, 힌지 결합 부재(80)가 중앙 돌기(76)에 있는 나사형 구멍(83)에 나사 결합되도록 지지 블럭(60b)에 있는 구멍(84)을 통과할 때, 지지 블럭(60b)은 힌지 결합 부재 둘레에서 스윙 아암에 대해 피봇할 수 있다. 다른 구성요소는 상기 실시예와 동일하며, 상기 실시예와 동일한 방식으로 기능한다. 이에 따라, 스윙 아암(26)이 제1 중심축(X)을 중심으로 소정 각도만큼 스윙할 때, 스윙 아암 본체(38) 상의 중앙 돌기(76)는 힌지 결합 부재(80)를 통해 지지 블럭(60)의 힌지 결합 단부(62b)를 구동하며, 이에 따라 지지 블럭의 제2 단부면(64)이 탄성 요소(48)의 자유 단부(52)를 접선 방향으로 압박한다(도 12에는 도시하지 않음). 도 12에는 제1 접촉면이 도시되어 있지만, 본 실시예에서는 지지 블럭(60b)이 중앙 돌기(76)에 힌지 결합되기 때문에 제1 접촉면을 생략하는 것이 가능함을 기술할 필요가 있다.

실시예에 관한 상기 설명은 단지 예시적일 뿐이며, 본 발명을 제한하려는 의도는 없다. 당업자라면, 본 발명의 청구범위에 의해 규정되는 범주를 벗어나는 일 없이 상기 실시예를 다양하게 수정할 수 있다.

20 : 인장기 22 : 풀리
24, 24a : 기부 26, 26a : 스윙 아암
28 : 기부 바닥벽 30 : 내측 슬리브
32 : 외측 슬리브 34 : 제1 수용 공동
36 : 제2 수용 공동 38 : 스윙 아암 본체
40 : 제1 샤프트 슬리브 42 : 제2 샤프트 슬리브
44 : 중앙 라이너 부싱 46 : 나사형 구멍
47 : 볼트 48, 48a : 탄성 요소
50 : 고정 단부 52 : 자유 단부
54, 54a : 마찰 디바이스 56 : 마찰 슬리브
57 : 반경 방향 돌출부 58 : 지지 슬리브
59 : 개구 60, 60a, 60b : 지지 블럭
62，62b : 제1 단부면 64 : 제2 단부면
66 : 외면 68 : 상부면
70 : 하부면 72 : 돌출부
74 : 제1 접촉면 76 : 중앙 돌기
77 : 돌기 협동부 78 : 수용 리세스
80 : 힌지 결합 부재 81 : 소직경부
82 : 대직경부 83 : 나사형 구멍
84 : 구멍 X : 제1 중심축
Y : 제2 중심축

Claims

인장기로서,
기부;
기부에 장착되고, 제1 중심축을 중심으로 기부에 대하여 회전하는 스윙 아암;
기부와 스윙 아암 사이에 위치 설정되고, 스윙 아암을 기부에 대하여 회전하도록 압박하기 위해 사용되는 탄성 요소; 및
탄성 요소와 기부 또는 스윙 아암 사이에 배치되는, 스윙 아암과 기부 간의 상대 이동을 완화시키기 위한 마찰 디바이스
를 포함하고, 탄성 요소는, 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제1 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 반경 방향을 따라 제1 압력을 가하는 것인 인장기에 있어서,
인장기는, 마찰 디바이스와 기부 또는 스윙 아암 사이에 제2 마찰력이 발생되도록 마찰 디바이스에 반경 방향을 따라 제2 압력을 가하는 지지 블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제1항에 있어서, 지지 블럭은 부분 링 형상이며, 이 부분 링 형상의 중심각은 90°내지 180°사이의 임의의 각도일 수 있으며, 지지 블럭은 마찰 디바이스의 반경 방향 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 인장기.
제2항에 있어서, 지지 블럭은 120°의 중심각을 갖는 것을 특징으로 하는 인장기.
제2항에 있어서, 지지 블럭은 180°의 중심각을 가지며, 즉 반원형 형상인 것을 특징으로 하는 인장기.
제2항에 있어서, 지지 블럭은 부분 링 형상인 지지 블럭의 2개의 둘레 방향 단부에 각각 배치되는 제1 단부면 및 제2 단부면을 포함하고, 스윙 아암에는 제1 접촉면이 마련되며, 탄성 요소는 고정 단부 및 자유 단부를 포함하고, 이 고정 단부는 기부와 연결되며, 지지 블럭의 제1 단부면은 스윙 아암의 제1 접촉면과 접촉하고, 지지 블럭의 제2 단부면은 탄성 요소의 자유 단부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제2항에 있어서, 지지 블럭은 부분 링 형상인 지지 블럭의 2개의 둘레 방향 단부에 각각 배치되는 제1 단부 및 제2 단부면을 포함하고, 탄성 요소는 고정 단부 및 자유 단부를 포함하며, 이 고정 단부는 기부와 연결되고, 지지 블럭의 제1 단부는 스윙 아암에 피봇 가능하게 힌지 결합되고, 지지 블럭의 제2 단부면은 탄성 요소의 자유 단부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제6항에 있어서, 상기 힌지 결합은 직경이 상이한 2개의 동축 원통부로 이루어지는 힌지 결합 부재에 의해 달성되고, 소직경을 갖는 원통부에는 나사산이 마련되며, 대직경을 갖는 원통부는 매끄러운 외면을 갖고, 스윙 아암에는 소직경을 갖는 원통부와 나사식으로 맞물리는 나사형 구멍이 마련되고, 지지 블럭은 제1 단부에 구멍을 가지며, 이 구멍은 직경이 상이한 2개의 동축 비나사형 구멍을 포함하고, 이 구멍은 종축을 따라 단면에서 단차(段差) 형태를 나타내며, 대직경을 갖는 구멍은 힌지 결합 부재의 대직경부와 피봇식으로 협동하고, 소직경을 갖는 구멍은 힌지 결합 부재의 소직경부와 피봇식으로 협동하며, 힌지 결합 부재가 스윙 아암에 있는 나사형 구멍에 나사 결합되도록 지지 블럭에 있는 구멍을 통과할 때, 지지 블럭은 힌지 결합 부재 둘레에서 스윙 아암에 대하여 피봇 가능한 것을 특징으로 하는 인장기.
제2항에 있어서, 스윙 아암은 스윙 아암 본체, 제1 샤프트 슬리브 및 제2 샤프트 슬리브를 포함하고, 지지 블럭은 제1 샤프트 슬리브를 에워싸며, 스윙 아암 본체에는 제1 샤프트 슬리브를 향하는 일측부 상에 중앙 돌기와 제1 접촉면이 마련되고, 지지 블럭은 종방향을 따라 중앙 돌기와 탄성 요소 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인장기.
제8항에 있어서, 중앙 돌기에는 지지 블럭과 협동하기 위해 사용되는 돌기 협동부가 마련되고, 돌기 협동부의 두께는 제1 접촉면의 위치에서부터 시작하여 둘레 방향으로 점증하고, 이에 따라 나선형으로 증가하는 경향을 나타내는 것을 특징으로 하는 인장기.
제9항에 있어서, 지지 블럭의 두께는 둘레 방향으로 점증하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제9항에 있어서, 돌기 협동부의 둘레 방향 연장부는 지지 블럭의 둘레 방향 연장부보다 약간 작은 것을 특징으로 하는 인장기.
제9항 또는 제10항에 있어서, 지지 블럭은 상부면과 하부면을 포함하고, 하부면에는 탄성 요소와 접촉하는 적어도 하나의 돌출부가 마련되는 것을 특징으로 하는 인장기.
제12항에 있어서, 상기 돌출부의 개수는 3개이며, 돌출부들은 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되고, 3개의 지지 돌출부는 두께가 점증하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제1항에 있어서, 마찰 디바이스는 마찰 슬리브와 지지 슬리브를 포함하며, 마찰 슬리브는 지지 슬리브의 반경 방향 외측에 배치되고, 마찰 슬리브의 외면은 기부의 내면과 접촉하며, 지지 슬리브의 내면은 탄성 요소의 외측부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제14항에 있어서, 마찰 슬리브의 내면에는 다수의 반경 방향 돌출부가 마련되고, 지지 슬리브에는 이에 대응하여 다수의 개구가 마련되며, 스윙 아암에는 다수의 수용 리세스가 마련되고, 다수의 반경 방향 돌출부는 스윙 아암 상의 다수의 수용 리세스와 협동하도록 다수의 개구를 통과하며, 이에 따라 마찰 슬리브는 지지 슬리브와 함께 스윙 아암에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 인장기.
제1항에 있어서, 지지 블럭과 마찰 디바이스는 기부 상에 장착되며, 스윙 아암은 기부, 지지 블럭 및 마찰 디바이스에 대해 회전하는 것을 특징으로 하는 인장기.