KR20200115642A - 내부 리저버 기술 일차 보어를 갖는 가변력 텐셔너 - Google Patents

내부 리저버 기술 일차 보어를 갖는 가변력 텐셔너 Download PDF

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Abstract

일차 보어 내에 배치된 2개의 챔버로 분할된 일차 피스톤을 포함하는 가변력 텐셔너(VFT) 시스템. 2개의 챔버는, 체크 밸브를 통해 유체를 제2 고압 챔버 내로 공급하여 일차 피스톤상의 부세력을 제어하는 일차 리저버를 내부에 갖는 제1 저압 챔버를 포함한다. 피스톤 보어 클리어런스 경로는 일차 보어의 홈을 따라 연장되어 고압 챔버로부터 일차 리저버로 오일을 다시 공급할 수 있다.

Description

내부 리저버 기술 일차 보어를 갖는 가변력 텐셔너
본 발명은 유압 텐셔너의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 피스톤의 고압 챔버로의 보다 빠른 유체 흐름을 제공할 수 있는 일차 피스톤에 일체화된 리저버를 갖는 이중 유압력 텐셔너에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
이중 유압 가변력 텐셔너(VFT) 시스템은 텐셔너 후면부에 리저버를 갖는 이중 피스톤 설계를 이용하고 있다. 유체는 리저버 측에서 체크 밸브를 통해 텐셔너의 바닥으로부터의 양 피스톤 내로 흘러 들어가 피스톤 내의 고압 챔버를 채운다. 일차 피스톤은 피스톤 챔버 내의 고압에 의해 텐셔너 아암과 접촉시켜, 엔진의 체인 또는 벨트에 장력을 유지하도록 한다.
도 1은 일차 보어(103) 내에 배치된 일차 피스톤(102), 이차 보어(105) 내에 배치된 이차 피스톤(104), 일차 저압 챔버(LPC)-고압 챔버(HPC) 유입구(106), 이차 저압 챔버(LPC)-고압 챔버(HPC) 유입구(108) 및 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로(110)를 포함하는 종래의 가변력 텐셔너(VFT)(100)의 전면부를 도시한다.
도 2는 텐셔너의 후면부를 도시하며, 여기서 공유 리저버(118)는 일차 LPC-HPC(106)(도 1 참조) 및 이차 LPC-HPC(108)(도 1 참조)를 통해 각각 양 피스톤(102, 104)에 유체를 제공한다. 텐셔너(100)는 2개의 구멍(112)을 통해 연장되는 볼트(도시되지 않음) 및 엔진 내로 연장되는 대응 구멍(도시되지 않음)을 통해 엔진에 연결된다. 래칫 클립(114)(도 1)은 일차 보어(103)의 내부 주위로 연장되도록 배치되어 피스톤(102)이 일차 보어(103) 내로 다시 슬라이딩되는 것을 방지한다. 정지 홈(116)이 피스톤(102)의 외부 표면 상에 배치되어, 피스톤(102)이 보어(103)로부터 얼마나 멀리 연장될 수 있는지에 관해 제한되도록 래칫 클립(114)에 의해 걸리게 된다.
본 발명의 전술한 실시형태는, 하우징; 하우징 내에 배치되고 저단부를 갖는 제1 보어; 제1 보어에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 그 내부에 배치된 저압 챔버(LPC) 및 그 일 단부에 연결된 저압 챔버-고압 챔버(LPC-HPC) 유입구를 포함하는 일차 피스톤으로서, 유체가 LPC로부터 LPC-HPC 유입구를 통해 공급될 때 그의 바닥 부분과 제1 보어의 저단부 사이에 고압 챔버(HPC)를 생성하는 일차 피스톤; 고압 챔버 내에 배치되고 제1 보어의 바닥으로부터 멀어지게 일차 피스톤 상에 바이어스를 인가하는 스프링; LPC-HPC 유입구에 연결된 체크 밸브로서, 유체가 저압 챔버로부터 고압 챔버로 흐르게 하여 일차 피스톤이 제1 보어의 외부로 연장되게 강제하도록 구성된 체크 밸브; 및 하우징 내에 배치되고, 중공 내부를 갖는 제2 피스톤, 제2 체크 밸브 및 제2 보어 LPC-HPC 유입구를 포함하는 제2 보어로서, 제2 체크 밸브가 제2 피스톤과 제2 보어 LPC-HPC 유입구 사이에 연결되어 LPC-HPC 유입구로부터 제2 피스톤의 중공 내부로의 유체의 흐름을 제어하여 제2 피스톤이 제2 보어의 외부로 연장되게 강제하는 제2 보어;를 포함하는 가변력 텐셔너(VFT)를 제공한다.
본 발명의 실시형태에서, 저압 챔버는 일차 리저버를 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 일차 리저버는 외부 공급원으로부터 유체를 수용하기 위한 제2 유입구를 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 제1 보어는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 제1 직경을 가지며, 제2 부분은 제1 직경보다 넓은 제2 직경을 가지고 제1 부분의 섹션 내에 배치되며 추가 유체를 외부 공급원으로부터 일차 리저버의 제2 유입구로 전달한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 제1 보어는 그것의 내측 표면을 따라 그의 폐쇄 단부로부터 그의 제2 직경으로 축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로를 포함하여 과량의 유체가 HPC로부터 일차 리저버로 다시 흐르게 하며, 적어도 하나 이상의 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로는 HPC보다 낮은 압력에 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 제2 피스톤은 그의 중공 내부에 배치된 스프링을 포함하고, 스프링은 제2 보어의 외측으로 제2 피스톤을 부세시킨다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, VFT는 하우징의 후측에 배치된 공유 리저버를 추가로 포함하여 제1 보어의 제2 직경 및 제2 보어 LPC-HPC 유입구에 유체를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 제1 피스톤은 외부 표면 주위에 형성되고 그 길이를 따라 연장되는 일련의 래칫 홈을 포함하고; 제1 보어는 그 안에서 연장되어 래칫 홈 중 하나를 포획하는 래칫 클립을 포함하여 일차 피스톤이 제1 보어 내로 슬라이딩되는 것을 방지한다.
본 발명의 전술한 실시형태는 또한, 그 안에 외부 공급원으로부터 유체를 수용하기 위한 유입구를 갖는 하우징; 제1 직경을 갖는 내벽 및 그 말단 부분을 포함하는 보어; 및 보어의 내벽 내에 슬라이딩 가능하게 배치된 일차 피스톤을 포함하는 가변력 텐셔너(VFT)를 제공하는 바, 일차 피스톤은, 그의 제1 단부에 배치되고, 리저버로부터 유체를 방출하기 위한 제1 유입구를 포함하는 리저버; 및 그의 제2 단부에 배치되고, 정상 부분, 피스톤의 제2 단부의 2개의 측부 및 보어의 말단 부분으로 형성된 챔버로서, 내부에 배치되고 제1 리저버 유입구에 연결되어 리저버로부터 챔버로의 유체의 흐름을 제어하여 그 안에 고압을 생성하여 피스톤을 보어의 외측으로 연장되도록 강제하는 체크 밸브를 포함하는 챔버를 포함한다. 본 발명의 실시형태에서, 챔버는 내부에 배치되고 보어의 말단 부분에 안착되어 피스톤을 보어의 외측으로 부세시키는 스프링을 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, VFT는, 보어의 측부를 따라 그의 말단 부분으로부터 그의 제2 직경으로 연장되어 고압 챔버로부터 리저버로 다시 유체를 누출시키는 적어도 하나의 압력 피스톤 보어 클리어런스 경로를 추가로 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, VFT는, 하우징의 후측에 배치되어 유체를 하우징 유입구로 공급하는 이차 리저버를 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 보어는 제1 직경보다 넓고 제1 직경의 섹션 내에 배치되어 하우징 유입구로부터 리저버의 제2 유입구로 추가적인 유체를 전달하는 제2 직경을 포함한다.
본 발명의 전술한 실시형태는 또한, 하우징; 하우징의 제1 보어 내에 슬라이딩 가능하게 배치된 일차 피스톤을 포함하는 가변력 텐셔너(VFT)를 제공하는 바, 일차 피스톤은, 일차 리저버를 포함하는 제1 섹션으로서, 일차 리저버는 외부 공급원으로부터 내부에 오일을 수용하기 위한 유입구, 및 제1 보어 내로 연장되는 제1 단부에서의 유출구를 포함하는, 제1 섹션; 및 일차 리저버와 제1 보어의 저단부 사이에 배치된 고압 챔버를 포함하는 제2 섹션으로서, 고압 챔버는 출구에 연결되어 일차 리저버로부터 오일을 수용하는 체크 밸브, 및 제1 보어 외부로 연장되도록 일차 피스톤에 바이어스를 제공하는 내부의 스프링을 포함하는, 제2 섹션을 갖는다.
본 발명의 실시형태에서, VFT는, 제1 보어의 홈을 따라 고압 챔버로부터 유입구로 연장되어 오일을 일차 리저버로 다시 복귀시키는 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로를 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 제1 보어는, 피스톤이 내부에서 슬라이딩되는 그의 길이를 따라 연장되는 제1 직경, 및 제1 직경보다 크고 제1 보어의 일부를 따라 연장되어, 일차 피스톤 유입구가 제2 직경을 따라 슬라이딩될 때 하우징 유입구로부터 오일을 수용하고 일차 피스톤 유입구로 오일을 방출하는 제2 직경을 포함한다.
도 1은 종래의 가변력 텐셔너의 전면부의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 VFT의 후면부의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 가변력 텐셔너(VFT)의 전면부의 사시도를 나타낸다.
도 3b는 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따른 가변력 텐셔너(VFT)의 전면부의 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 3a에 도시된 예시적인 실시형태에 따른 VFT의 후면부의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 일차 피스톤과 보어의 조합을 나타낸다.
도 6은 작동 중의 도 3b의 가변력 텐셔너를 나타낸다.
이하의 설명에서는, 그의 일부를 형성하며, 본 교시가 실시될 수 있는 특정의 예시적인 실시형태를 예로서 나타내는 첨부 도면에 대한 참조가 이루어진다. 이들 실시형태는 당업자가 본 교시를 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되어 있고, 다른 실시형태가 이용될 수 있으며 본 교시의 범위를 벗어나지 않고 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 이하의 설명은 단지 예시적이다.
본 명세서에서 사용되는 전문용어는 특정의 예시적인 실시형태를 설명하기 위한 것에 불과하고, 한정하는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용될 때, 단수형 "a", "an" and "the"은, 문맥상 별도로 명확하게 나타내지 않는 한, 복수형도 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", 및 "갖는(having)"은 포괄적이고, 따라서 기재된 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 및/또는 부품의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 부품, 및/또는 이들의 조합의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 실행의 순서로서 특히 특정되어 있지 않는 한, 본 명세서에서 기재된 방법의 단계, 프로세스, 및 동작은 설명 및 도시한 특정의 순서로 그들의 실행을 반드시 필요로 하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 추가 또는 대체 단계가 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
어느 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층에 대하여 "상에 있는(on)", "계합된다(engaged to)", "연결된다(connected to)" 또는 "결합된다(coupled to)"로 언급되는 경우, 그의 다른 요소 또는 층에 대하여 바로 위에 있거나, 직접 계합되고, 직접 연결되거나 또는 직접 결합되어도, 개재의 요소 또는 층이 존재할 수 있다. 대조적으로, 어느 요소가 다른 요소 또는 층에 대하여 "바로 위에 있다(directly on)", "직접 계합된다(directly engaged to)", "직접 연결된다(directly connected to)" 또는 " 직접 결합된다(directly coupled to)"로 언급되는 경우, 개재의 요소 또는 층이 존재하지 않을 수 있다. 요소들 간의 관계를 설명하는 데 사용되는 다른 단어는 유사한 방식으로 해석되어야 한다. (예를 들어, "사이에 위치한다(between)"와 "사이에 직접 위치한다(directly between)", "에 인접(adjacent)"과 "에 직접 인접(directly adjacent)" 등). 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 열거된 관련하는 항목의 임의의 및 모두의 조합을 포함한다.
"내부(inner)", "외부(outer)", "밑(beneath)", "아래(below)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 본 명세서에서 용이한 설명을 위해 도면에 도시된 바와 같은 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징의 관계를 설명하는 데 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향 이외에 사용 또는 작동 시 디바이스의 다른 배향을 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 예를 들어, 도면중의 장치가 뒤집히는 경우, 다른 요소 또는 특징의 "아래 또는 "밑"으로서 기재된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위"로 향할 것이다. 따라서, 예시적언 용어 "아래"는 위 및 아래의 양 배향을 포함할 수 있다. 장치는 다르게 배향(90도 또는 다른 배향으로 회전)될 수 있고, 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 기술자는 그에 대응하여 해석될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 이중 유압 가변 텐셔너(VFT)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 피스톤의 고압 챔버 내로의 더 빠른 유체 흐름을 제공할 수 있는 일차 피스톤에 일체화된 리저버를 갖는 이중 유압력 텐셔너에 관한 것이다.
도 3a 내지 도 4의 이중 유압 가변 텐셔너(VFT)(300)는 자동차의 내연 기관을 위한 무한 루프 가요성 동력 전달 부재, 예컨대 체인 또는 벨트에 사용될 수 있다. 동력 전달 부재는 엔진의 크랭크 샤프트와 같은 구동 샤프트에 의해 구동되는 구동 스프로킷 및 엔진의 캠 샤프트와 같은 피구동 샤프트에 의해 지지되는 적어도 하나의 피구동 스프로킷을 둘러싼다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 이중 유압 가변력 텐셔너(VFT)(300)가 도시되어 있다. 이중 유압 가변력 텐셔너(VFT)(300)는 텐셔너 아암(도 6 참조)을 통해 체인 또는 벨트(미도시)에 미리 정해진 텐션을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이중 유압 VFT(300)는, 하우징(302)을 연결하는 의도된 목적을 제공하는 볼트 또는 다른 유형의 패스너와 같은 커넥터를 커넥터 구멍(304)을 통해 자동차 또는 다른 체인 또는 벨트 피구동 장치에 삽입함으로써 자동차(도시되지 않음) 또는 다른 장치의 프레임에 고정될 수 있는 하우징(302)을 포함한다.
이중 유압 VFT(300)는 일차 피스톤 챔버(310) 및 이차 피스톤 챔버(312)가 각각 내부에 형성될 수 있는 일차 및 이차 축 방향 연장 보어(306, 308)를 포함할 수 있다. 일차 피스톤(314)은 일차 보어(306) 내에 배치될 수 있고, 이차 피스톤(316)은 이차 보어(308) 내에 배치될 수 있다.
일차 보어(306)는 폐쇄 단부(306a), 및 보어(306)의 길이를 따라 연장되는 직경(d1)을 갖는 제1 부분을 포함하는 측벽(306b)을 포함할 수 있다. 유입구(302a)는 하우징(302)을 통해 제공되어 외부 공급원(아래에서 보다 상세하게 논의됨)으로부터 추가적인 오일 또는 다른 유체를 수용할 수 있다. 유입구(302a)는 일차 피스톤(314)에 오일 또는 다른 유체를 공급하기 위해 외부 오일 또는 다른 유체 공급물(미도시)과 유체 연통되게 배치될 수 있다.
일차 피스톤(314)은 보어(306)에 대해 노출된 제1 단부(314a), 보어(306) 내에 배치된 제2 단부(314b), 제2 단부(314a)과 제2 단부(314b) 사이에서 연장되는 길이(L), 및 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 일차 피스톤(314)의 내부와 연통되게 배치되어 복귀 유체를 수용하는 유입구(314c)를 갖는 몸체를 포함할 수 있다. 일차 피스톤(314)은 그의 제2 단부(314a)을 향해 배치된 저압 챔버(LPC)(318) 및 그의 제1 단부(341b)을 향해 배치된 고압 챔버(HPC)(320)를 포함하는 2개의 챔버로 분할될 수 있으며, LPC(318)는 HPC(320)의 직경(D2)보다 작은 직경(D1)을 갖는다. 체크 밸브(324)가 LPC(318)와 HPC(320) 사이에 제공되어 LPC(318)로부터 HPC(320)로의 오일의 흐름을 제어할 수 있다. HPC(318)와 체크 밸브(324) 사이에 저압 챔버(LPC) 유입구(328)가 제공되어 오일이 LPC(318)로부터 체크 밸브(324)로 흐르도록 할 수 있다.
HPC(320)는 체크 밸브(324)와 일차 보어(306)의 폐쇄 단부(306a) 사이에 형성될 수 있다. 이와 같이, HPC(320)는 일차 피스톤(314)이 제1 보어(306)의 폐쇄 단부(306a)으로부터 멀리 연장되는 거리에 따라 길이가 변한다. 일차 피스톤(314)은 또한, HPC(320)에 배치되고 일차 보어(306)의 폐쇄 단부(306a)에 안착되어 피스톤(314)을 보어(306)의 폐쇄 단부(306a)으로부터 멀어지도록 바이어스(bias)시키는 피스톤 스프링(322)을 포함할 수 있다.
일차 LPC(318)는 내부에 오일 또는 다른 유형의 압력 유체를 함유하는 피스톤 리저버(326)를 포함할 수 있다. 이 오일은 LPC-HPC 유입구(328) 및 체크 밸브(324)를 통해 HPC(320) 내로 흐른다. 피스톤 스프링(322)은 일차 피스톤(314)에 힘을 유지하여 HPC(320) 내의 압력 강하의 경우 피스톤(314)이 일차 보어(306) 내로 추가로 슬라이딩되는 것을 방지한다. HPC(320)는 또한 리저버(326)로부터 수용되는 내부에 함유된 가압 오일의 결과로서 일차 피스톤(314)에 힘을 유지한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 도 3B에 도시된 바와 같이, 일차 보어(306)는 보어(306)의 제1 부분의 제1 직경(d1)보다 넓은 제2 직경(d2)을 갖고 제1 부분의 섹션 내에 배치된 제2 부분을 포함할 수 있다. 직경(d2)을 갖는 제2 부분은 하우징(302)의 유입구(302a)와 연결된 외부 공급원으로부터 일차 리저버(326)의 유입구(314c)로 추가적인 오일/유체를 전달한다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 일차 피스톤(314)의 외주는, 그 길이를 따라 일련의 래칫 홈(540)과, 래칫 클립(544)을 포획하기 위해 유입구(314c)에 더 가깝고 래칫 홈(540)보다 더 큰 정지 홈(542)을 포함할 수 있다. 래칫 클립(544)은, 일차 피스톤(314)에 적용되는 HPC(320) 및 스프링(322)의 힘으로 인해 일차 피스톤(314)가 일차 보어(306) 외부로 연장됨에 따라 래칫 홈(540)의 내외로 래칫(또는 팽창) 및 수축하는 확장 가능한 클립일 수 있다. 래칫 클립(544)은, 텐셔너 아암(도 6 참조)이 텐셔너 아암에 접촉하고 있는 체인 또는 벨트로부터의 힘으로 인해 일차 피스톤(314)을 가압할 때, 일차 피스톤(314)은 일차 피스톤 보어(306) 내로 다시 슬라이딩되는 것을 방지한다.
다시 도 3b를 참조하면, 텐션 하의 체인 또는 벨트가 마모되고, 및/또는 고부하를 갖지 않으며, 이에 따라 느슨해지기 시작할 때, 추가 유체가 리저버(326)로부터 LPC- HPC 유입구(328) 및 체크 밸브(324)를 통해 HPC(320)에 제공되어, 일차 피스톤(314)이 일차 보어(306) 외부로 추가로 연장되는 방향으로 강제되게 한다. 결과적으로, 일차 피스톤(314)의 제1 단부(314a)은 텐셔너 아암(도 6 참조)에 힘을 계속 가하여, 체인 또는 벨트를 팽팽하게 제어 하에 유지한다.
일차 리저버(326)는 또한, 일차 리저버(326)로부터 HPC(320)로 공급되는 오일의 결과로서 일차 리저버(326)가 고갈되어 감에 따라 추가 오일을 수용하기 위해 피스톤 유입구(314c)를 포함할 수 있다. 피스톤 유입구(314c)는 일차 보어(306)의 제2 부분(d2)으로부터 오일을 수용한다. 도 4를 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 보어(306)의 제2 부분(d2)은 하우징 유입구(302a)에 연결된 외부 공급원으로부터 유체를 수용한다.
HPC(320)에서 너무 많은 압력이 발생할 수 있는 경우, 내부의 유체의 일부는 일차 피스톤(314)의 외부 표면의 하부를 따라 축 방향으로 형성된 하나 이상의 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로(330)를 따라 외부로 누출될 수 있다. 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로(330)는 HPC(320)로부터 리저버(326)로(화살표 330 참조) 직접 다시 연장되고 리저버 압력에 대해 작용하기 때문에, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 종래의 텐셔너에 비해 피스톤 대 보어 클리어런스 누출의 양은 감소될 수 있으며, 여기서 클리어런스 누출 경로는 대기압에 대해 작용한다. 이러한 낮은 클리어런스 누출은 보다 낮은 클리어런스 누출 변동 및 보다 일관된 텐셔너 성능을 초래한다. 또한, 피스톤 보어 클리어런스 경로(들)(330)를 통과하는 오일은 재순환된다. 하나 이상의 이차 피스톤 대 보어 클리어런스 경로는 일차 피스톤(314)의 외부 표면의 상부를 따라 축 방향으로 형성되고 보어(306)의 제2 부분(d2)으로부터 보어(306)의 정상(top)을 통해 외부로 연장된다.
전술한 바와 같이, 이차 피스톤(316)은 이차 보어(308)에 배치될 수 있고 그 축 방향 길이를 따라 내부가 중공일 수 있다. 이차 챔버(312)는 고압 챔버(HPC)이며, 이차 피스톤(316)과 이차 보어(308)의 중공 내부의 조합에 의해 형성될 수 있다. 이차 피스톤(316)은 중공 내측 부분을 통해 연장되는 이차 피스톤 스프링(334)을 포함하여 피스톤(316)에 힘을 유지하고 피스톤(316)이 이차 보어(308) 내로 더 슬라이딩되는 것을 방지할 수 있다.
이차 피스톤(316)은 또한 이차 HPC(312) 내로의 일 방향으로의 오일 흐름을 허용하는 이차 일-방향 체크 밸브(336)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 이차 체크 밸브(336)를 통한 유체의 흐름은, 이차 HPC(312) 내에 일정한 압력을 유지하기 위해 이차 저압 챔버(LPC)-고압 챔버(HPC) 유입구(338)를 통해 추가의 유체가 제공될 때 발생할 수 있다. 이차 LPC-HPC 유입구(338)를 통해 흐르는 오일은 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명되는 바와 같이 외부 유체 공급원으로부터 수용될 수 있다.
도 4의 예시적인 실시형태에 도시된 바와 같이, 이차 LPC-HPC 유입구(338)로 들어가는 유체는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 이중 유압 가변력 텐셔너(VFT)(300)의 하우징(302)의 뒷부분에 배치된 공유 리저버(402)로부터 수용될 수 있다. 보다 구체적으로, 공유 리저버(402)의 유출구(404)는 이차 LPC-HPC 유입구(338)를 통해 이차 피스톤 챔버(312)에 유체를 제공할 수 있는 한편, 공유 리저버(402)의 출구(406)는 하우징 유입구(302a) 및 일차 보어(306)의 제2 부분(d2)을 통해 피스톤(314)의 일차 리저버(326)에 유체를 제공할 수 있다. 이중 유압 가변력 텐셔너(VFT)(300)가 새로운 체인 또는 벨트를 텐셔닝할 때, 작동 동안, 오일은 일차 리저버(326)로부터 LPC-HPC 유입구(328) 및 체크 밸브(324)를 통해 일차 HPC(320)에 공급될 수 있다. 이 오일은 HPC(320) 내에 압력을 생성하여 일차 피스톤 스프링(322)에 의해 제공되는 힘과 함께 일차 피스톤(314)을 일차 보어(306)의 바깥쪽으로 부세시키는 힘을 제공한다. HPC(320) 및 스프링(322)에 의해 제공되는 힘은 일차 피스톤(314)에 의해 텐셔너 아암(도 6 참조)으로 전달되고, 이는 차례로 엔진의 폐쇄 루프 체인 또는 벨트의 스팬(span)을 부세시킨다. 동시에, 이차 피스톤(316)은 이차 피스톤 스프링(334) 및 이차 PLC- HPC 유입구(338)로부터 이차 HPC(312)에 공급된 유체의 힘에 의해 이차 보어(308)의 외측으로 강제된다. 이차 HPC(316) 및 스프링(334)에 의해 제공되는 힘은 이차 피스톤(316)에 의해 텐셔너 아암으로 전달되고, 이는 차례로 엔진의 폐쇄 루프 체인 또는 벨트의 스팬을 부세시킨다.
이중 유압 가변력 텐셔너(VFT)(300)가 마모된 체인 또는 벨트, 또는 하중이 거의 또는 전혀 가해지지 않은 체인 또는 벨트를 텐셔닝할 때, 작동 동안, 오일은 일차 LPC-HPC 유입구(328) 및 체크 밸브(324)를 통해 일차 HPC(320)에 공급되어, 일차 피스톤 스프링(322)에 의해 일차 피스톤(314)에 가해지는 힘에 더하여, 일차 피스톤(314)을 일차 보어(306)로부터 외측으로 강제하는 압력을 생성할 수 있다. HPC(320) 및 스프링(322)에 의해 제공되는 이러한 힘은 일차 피스톤(314)에 의해 텐셔너 아암으로 전달되고, 이는 차례로 엔진의 폐쇄 루프 체인 또는 벨트의 스팬을 부세시킨다. 동시에, 이차 피스톤(316)도 이차 피스톤 스프링(334)에 의해 이차 보어(308)로부터 더욱 외측으로 강제된다. 체인 또는 벨트가 더 마모됨에 따라, 추가적인 느슨함이 체인 또는 벨트에 발생하고, 일차 피스톤(314) 및 이차 피스톤(316) 모두는 그들의 각각의 일차 및 이차 보어(306, 308)로부터 외측으로 더 연장되어 텐션 아암에 바이어스를 계속 가하여 체인 또는 벨트에 텐션을 적절히 유지할 필요가 있다.
이중 유압 가변력 텐셔너(VFT)(300)가 텐셔너 아암(도 6 참조)을 통해 높은 동적 체인 또는 벨트 하중 동안 체인 또는 벨트를 텐셔닝할 때, 체인 또는 벨트로부터의 높은 동적 하중은 일차 피스톤(314) 및 이차 피스톤(316)을 그들의 각각의 보어 (306, 308)의 내측으로, 그 다음 그로부터 외측으로 교대로 가압한다. 이차 피스톤(316)의 내측 이동은 일-방향 체크 밸브(336)에 의해 생성된 이차 HPC(312)의 유체 압력에 의해 저항되며, 이는 이차 HPC(312) 내의 유체가 이차 LPC-HPC 유입구(338)를 통해 역류하는 것을 정지시킨다. 결과적으로, 이차 피스톤(316)은 스프링(334)의 힘에 의해 외측으로 이동한다. 이 작동은 이차 피스톤(316)이 "펌프 업(pump up)"되게 하여, 체크 밸브(336)를 통해 이차 HPC(312) 내로 더 많은 유체를 끌어당기고, 이는 차례로 이차 피스톤(316)의 제1 단부(316a)이 텐셔너 아암에 힘을 가하게 한다. 일차 피스톤(314)의 내측 이동은 일차 HPC(320) 내의 압력에 의해 방지된다.
도 5에 도시된 대안적인 실시형태에서, 일차 보어(306)에 대한 일차 피스톤(314)의 내측 이동은 또한 래칫 홈(540) 중 하나에 안착되는 래칫 클립(544)에 의해 방지될 수 있다.
도 6은 일차 피스톤(310)이 텐셔너 아암(601)과 계합할때 작동하는 도 3b의 가변력 텐셔너를 도시한다. 이차 피스톤(312)은 텐셔너 아암(601) 내부에 위치한 강성(stiff) 스프링(603)과 접촉하고 있다.
따라서, 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시형태는 단지 본 발명의 원리의 적용을 단지 예시하는 것임을 이해해야 한다. 예시된 실시형태의 세부 사항에 대한 언급은 특허청구범위를 제한하려는 것이 아니라, 그 자체가 본 발명에 필수적인 것으로 간주되는 특징을 열거한다.

Claims (16)

  1. 가변력 텐셔너(VFT)로서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고 저단부를 갖는 제1 보어;
    상기 제1 보어에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 그 내부에 배치된 저압 챔버(LPC) 및 그의 일 단부에 연결된 저압 챔버-고압 챔버(LPC-HPC) 유입구를 포함하는 일차 피스톤으로서, 유체가 상기 LPC로부터 상기 LPC-HPC 유입구를 통해 공급될 때 그의 바닥 부분과 상기 제1 보어의 저단부 사이에 고압 챔버(HPC)를 생성하는 일차 피스톤;
    상기 고압 챔버 내에 배치되고 상기 제1 보어의 바닥으로부터 멀어지게 상기 일차 피스톤 상에 바이어스를 인가하는 스프링;
    상기 LPC-HPC 유입구에 연결된 체크 밸브로서, 유체가 상기 저압 챔버로부터 상기 고압 챔버로 흐르게 하여 상기 일차 피스톤이 상기 제1 보어의 외부로 연장되게 강제하도록 구성된 체크 밸브; 및
    상기 하우징 내에 배치되고, 중공 내부를 갖는 제2 피스톤, 제2 체크 밸브 및 제2 보어 LPC-HPC 유입구를 포함하는 제2 보어로서, 상기 제2 체크 밸브가 상기 제2 피스톤과 상기 제2 보어 LPC-HPC 유입구 사이에 연결되어 상기 LPC-HPC 유입구로부터 상기 제2 피스톤의 중공 내부로의 유체의 흐름을 제어하여 상기 제2 피스톤이 상기 제2 보어의 외측으로 연장되게 강제하는 제2 보어를 포함하는, 가변력 텐셔너(VFT).
  2. 제1항에 있어서, 상기 저압 챔버는 일차 리저버를 포함하는 VFT.
  3. 제2항에 있어서, 상기 일차 리저버는 외부 공급원으로부터 유체를 수용하기 위한 제2 유입구를 포함하는 VFT.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 보어는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 제1 직경을 가지며, 상기 제2 부분은 상기 제1 직경보다 넓은 제2 직경을 가지고 상기 제1 부분의 섹션 내에 배치되며 추가 유체를 외부 공급원으로부터 일차 리저버의 제2 유입구로 전달하는 VFT.
  5. 제4항에 있어서, 상기 일차 피스톤의 하부는 그의 외측 표면을 따라 상기 HPC로부터 상기 일차 리저버로 축 방향으로 연장되어 과량의 유체가 상기 일차 리저버로 다시 흐를 수 있게 하는 적어도 하나의 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로는 리저버 압력에 대해 작용하는 압력을 갖는 VFT.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2 피스톤은 그의 상기 중공 내부에 배치된 스프링을 포함하고, 상기 스프링은 상기 제2 보어의 외측으로 상기 제2 피스톤을 부세시키는 VFT.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 후측에 배치되어 상기 제1 보어의 제2 직경 및 상기 제2 보어 LPC-HPC 유입구에 유체를 제공하는 공유 리저버를 추가로 포함하는 VFT.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 피스톤은 외부 표면 주위에 형성되고 그 길이를 따라 연장되는 일련의 래칫 홈을 포함하고;
    상기 제1 보어는 그 안에서 연장되어 상기 래칫 홈 중 하나를 포획하여 상기 일차 피스톤이 상기 제1 보어 내로 슬라이딩되는 것을 방지하는 래칫 클립을 포함하는 VFT.
  9. 가변력 텐셔너(VFT)로서,
    그 안에 외부 공급원으로부터 유체를 수용하기 위한 유입구를 갖는 하우징;
    제1 직경을 갖는 내벽 및 그 말단 부분을 포함하는 보어; 및
    상기 보어의 내벽 내에 슬라이딩 가능하게 배치된 일차 피스톤으로서,
    그의 제1 단부에 배치되고, 상기 리저버로부터 유체를 방출하기 위한 제1 유입구를 포함하는 리저버; 및
    그의 제2 단부에 배치되고, 정상 부분, 상기 피스톤의 제2 단부의 2개의 측부 및 상기 보어의 말단 부분으로 형성된 챔버로서, 그 내부에 배치되고 상기 제1 리저버 유입구에 연결되어 상기 리저버로부터 상기 챔버로의 유체의 흐름을 제어하여 그 안에 고압을 생성하여 상기 피스톤을 상기 보어의 외측으로 연장되도록 강제하는 체크 밸브를 포함하는 챔버;를 포함하는 일차 피스톤;을 포함하는 가변력 텐셔너(VFT).
  10. 제9항에 있어서, 상기 챔버는 그 내부에 배치되고 상기 보어의 말단 부분에 안착되어 상기 보어의 외측으로 상기 피스톤을 부세시키는 스프링을 추가로 포함하는 VFT.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 일차 피스톤의 하측을 따라 상기 챔버로부터 상기 보어의 제2 직경으로 연장되어 상기 고압 챔버로부터 상기 리저버로 다시 유체를 누출시키는 적어도 하나의 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로를 추가로 포함하는 VFT.
  12. 제9항에 있어서, 상기 하우징의 후측에 배치되어 상기 유체를 상기 하우징 유입구로 공급하는 이차 리저버를 추가로 포함하는 VFT.
  13. 제9항에 있어서, 상기 보어는 상기 제1 직경보다 넓고 상기 제1 직경의 섹션 내에 배치되어 추가 유체를 상기 하우징 유입구로부터 상기 리저버의 제2 유입구로 전달하는 제2 직경을 포함하는 VFT.
  14. 가변력 텐셔너(VFT)로서,
    하우징;
    상기 하우징의 제1 보어 내에 슬라이딩 가능하게 배치된 일차 피스톤;을 포함하고, 상기 일차 피스톤은,
    일차 리저버를 포함하는 제1 섹션으로서, 상기 일차 리저버는 외부 공급원으로부터 내부에 오일을 수용하기 위한 유입구, 및 상기 제1 보어 내로 연장되는 제1 단부에서의 유출구를 포함하는, 제1 섹션; 및
    상기 일차 리저버와 상기 제1 보어의 저단부 사이에 배치된 고압 챔버를 포함하는 제2 섹션으로서, 상기 고압 챔버는 상기 유출구에 연결되어 상기 일차 리저버로부터 오일을 수용하는 체크 밸브, 및 상기 제1 보어 외부로 연장되도록 상기 일차 피스톤에 바이어스를 제공하는 내부의 스프링을 포함하는, 제2 섹션;을 갖는 것인, 가변력 텐셔너(VFT).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 일차 피스톤의 하부를 따라 상기 고압 챔버로부터 상기 유입구로 연장되어 누설 오일을 다시 상기 일차 리저버로 복귀시키는 고압 피스톤 보어 클리어런스 경로를 추가로 포함하는 VFT.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 보어는, 피스톤이 내부에서 슬라이딩하는 그의 길이를 따라 연장되는 제1 직경, 및 상기 제1 직경보다 크고 상기 제1 보어의 일부를 따라 연장되어, 상기 일차 피스톤 유입구가 상기 제2 직경을 따라 슬라이딩할 때 상기 하우징 유입구로부터 오일을 수용하고 상기 일차 피스톤 유입구로 오일을 방출하는 제2 직경을 포함하는 VFT.
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