KR940010368B1 - 벨트 구동용 인장장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

벨트구동용 인장장치

제 1 도는 반동력의 방향선에 대하여 65도의 각으로 조정된 인장 장치에 의하여 구동되는 벨트를 도시한 도면.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 인장장치를 힘의 선도로 확대도시한 도면.

제 3 도는 인장력이 증폭된 영역에서 구동벨트가 진동하는 때의 인장장치를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 크랭크축 2 : 캠축

3 : 전향롤러 4 : 부하분절

5 : 무부하분절 6 : 구동벨트

7 : 인장장치 8 : 인장롤러

9 : 결합선 10 : 방향선

본 발명은 특허청구범위 독립향의 대개념에 의한 벨트 구동용 인장장치에 관한 것이다.

DE-OS 2 617 368에 의하여 선회축이 인장롤러 베어링 내부에 방사상으로 놓여있는 인장장치가 공지되어 있다. 인장롤러는 통상적으로 2개의 동력장치휠, 예를들면 캠축과 크랭크축 사이에 있어서 구동벨트의 무부하분절내에 배치되어 있다. 인장롤러는 운전중에도 스프링요소를 거쳐 구동벨트를 인장시키고 조작온도, 회전수의 영향, 임펄스부하 등으로 인하여 일어나는 조작상태의 변동을 보정한다. 이때 PKW내연기관에 있어서는 약 10 내지 15mm의 선회반경을 짧게 유지할 수 있을뿐 아니라 선회축은 대부분 인장롤러 베어링의 천공내에 삽입되어 있는 원통형 지지물내에 배치되어 있다. 그외에 이 영역내에는 스프링 요소와 감쇠장치도 내장되어 있다.

연구결과 하나이상의 특정한 회전수에 있어서 모터의 회전수 영역내에서 고유공진이 생기고, 이로 인하여 구동벨트가 부하된 분절에서 심하게 진동한다는 것을 알게 되었다.

경험에 의하면 이러한 공진형상은 특히 높은 회전수에서 발생하지만 이는 주로 구동벨트의 진동분절의 길이와 그 장력에 따라 달라진다. 특히 2개의 캠축이 달려있는 모터에 있어서 공전 회전수가 많아지는 경향이 크다.

부하된 분절이 진동으로 인하여 경미하게 연신된다. 이러한 연신은 인장장치에 의하여 무부하분절에서 보정되어야 한다. 구동벨트는 이 지점에서 인장되고 인장롤러가 스프링 요소의 힘에 맞서 움직인다.

그러나 이에 의하여 부하된 분절의 진동이 제거되지 아니한다. 이러한 진동은 큰 소음을 일으키고 크랭크축에 대한 캠축의 각도를 심하게 불균일하게 한다. 이와같은 결함은 2개의 캠축이 제공되어 있고 그 사이의 각도 편차가 있는 때에 더 두드러지게 나타난다.

구동벨트의 진동은 응력을 높임으로써 적어도 그 강도를 감소시킬 수 있다는 것이 판명되었다. 그러나 균일한 높은 응력은 동력 장치의 부품들을 마모 및 훼손시키기 때문에 허용할 수 없다.

본 발명의 과제는 전술한 종류의 인장장치로서 벨트가 모든 회전수 영역에 걸쳐 균일하게 구동되는 것을 보장하는 인장장치를 제공하는 것이다.

이 과제는 모터의 저온상태에서 인장장치를 조정할 때 인장롤러의 선회축과 회전축 사이의 접속선이 인장 롤러에 대하여 작용하고 구동벨트의 분절에서 생겨나는 반동력의 방향선에 대하여 스프링요소의 인장력에 대향하는 방향으로 70도 이하의 선회각을 형성하게 함으로써 해결한다.

이러한 방법에 의하여 벨트 구동에 이른바, 고유공진이 있을 때 스프링 요소의 힘에 대하여 인장롤러를 보강시켜야 하는 경우에는 스프링과 함께 작용하는 레버암을 인장롤러의 선회축과 회전축 사이의 간격의 합력으로서 단축시킬 수 있다.

이때 인장롤러는 예를들면 선회각이 65도일 때 휴지위치에서 선회운동의 정점 방향으로 눌리레 된다.

선회암이 선회축과 회전축 사이로 반동력(RF)의 방향선에 대하여 수직으로 뻗어있는 경우에는 선회암의 길이 전체가 레버암으로서 작용하고 스프링의 힘과 함께 구동벨트용의 인장력이 생기게 된다.

선회암 전체가 이러한 방향선에 대하여 평행으로 뻗어있는 경우에는 유효한 레버암은 무한히 짧고 인장롤러는 이점에서 고정된 인장롤러와 같이 작용하며 선회운동은 이 점에서 정한다.

유효레버암은 이러한 극단적인 선회점들 사이에서 점증적 기능에 의하여 변동된다.

이에 의하여 본 발명에 의한 선회영역 내에서 인장방향으로 이론상으로는 무한대까지 점증적으로 상승하는 인장력을 얻게 된다.

예를들면 65°의 각도를 가진 휴지위치에서는 선회암의 길이 전체가 레버암으로서 작용된다. 이때 구동벨트 상에는 예를들면 하중교호변동, 조작온도 변동등과 같은 통상적으로 변동되는 조작조건에 있어서 하용되는 인장력이 작용된다. 특정한 회전수하에서 생기는 고유공진과 인장방향과 반대로 움직이는 인장롤러에 있어서는 인장력이 극히 점진적으로 상승하고 이에 의하여 구동벨트의 선회가 유효하게 억제된다.

선회반경, 즉 선회암의 길이가 인장롤러의 예상되는 선회운동 또는 조정운동의 길이와 일치되는 경우에는 인장력의 점진적 변동이 특히 정밀하게 실시된다. 실제에 있어서 인장롤러의 최대조정운동의 1.2 내지 3배에 달하는 선회반경에서 양호한 결과를 얻을 수 있다는 것이 판명되었다.

본 발명의 실시예를 첨부도면에 의하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 크랭크축(1)과 2개의 캠축(2)이 달려있는 내연기관의 구동벨트를 도시한 것이다. 캠축(1,2)사이에는 전향롤러(3)가 제공되어 있다. 구동은 크랭크축(1)에 의하여 화살표 방향으로 실시된다. 여기에서 구동벨트(6)의 부하된 분절(4)과 무부하 분절(5)이 생긴다. 무부하 분절(5)의 영역내에는 언제나 맞물려 있고 편심적으로 배치된 선회축이 달린 선회 베어링이 제공되어 있는 인장장치(7)가 제공되어 있다. 회전축(D)둘레에 장착되어 있는 인장롤러(8)는 스프링(도시없음)에 의하여 선회베어링 둘레를 움직일 수 있게 구동벨트(6)에 맞대어 인장되어 있다. 선회축(S)은 인장롤러(8)의 내부에 예를들면 인장롤러 베어링을 수용하는 지지물내에 방사상으로 배치되어 있다. 이에 의하여 더 작은 선회반경(R)또는 더 작은 간격(S-D)이 생긴다. 이에 따라 운전중에 생기는 변동이 자동적으로 보정된다. 무엇보다도 특정한 회전수일 때 부하된 분절의 고유공진에 의하여 진동하는 경우(점선으로 도시되어 있음)에 그러하다. 반동력(RF)의 방향선(10)은 인장 롤러(8)에 인접되어 있는 구동벨트(6)의 무부하분절(5)의 사이의 기하학적인 각이등분선이다. 선회축(S)과 회전축(D)의 접속선(9)은 전술한 방향선(10 )과 함께 선회각(β=65°)를 형성한다. 이러한 위치는 저온모터에 있어서도 휴지위치이다. 인장롤러가 인접된 구동벨트(6)가 연신됨으로써 스프링의 장력으로 움직이면 선회각이 축소된다.

제 2 도는 인장롤러(8)가 제 1 도에 도시된 위치에 있을 때 인장롤러(8)내의 힘과 레버의 관계를 도시한 것이다. 동심적인 회전축(D) 둘레를 회전할 수 있게 장착되어 있는 인장롤러(8)는 선회로(13)상에서 구동벨트(6) 방향과 스프링(도시없음)의 힘에 맞서 반대방향으로 선회축()둘레를 선회할 수 있다. 이때 전술한 바와 같이 후지상태에서 접속선(9)(S-D)과 방향선(10)사이에 선회각(β=65°)이 생긴다.

구동벨트(6)의 반동력(RF)은 구동벨트(6)의 무부하 분절(5)이 연신될 때 스프링의 힘에 대하여 작용한다. 이러한 힘에 대하여 작용하는 레버암(H)은 제2도에서 휴지상태하에 선회각이 65°일 때 작은 반동력(RF)이 스프링의 힘을 극복함으로써 인장롤러(8)가 선회할 수 있을 정도로 크게한다.

제 3 도는 인장롤러(8)가 스프링의 힘에 대하여 어느정도 선회할 수 있는 상태를 도시한 것이다. 이때에는 선회각(β)이 축소되고 유효한 레버암(H)도 작아진다. 이 위치에서 스프링의 힘에 대한 선회 운동을 도입하려면 상당히 큰 반동력(RF)이 필요하다.

Claims (3)

1. 조작중 스프링요소를 거쳐 구동벨트의 무부하분절에 대하여 인장되는 인장롤러가 달려있고 선회베어링이 인장롤러 베어링의 천공내부에 방사상으로 배치되어 있는 벨트구동용 인장장치로서 모터의 저온상태에서 인장장치(7)를 조정할 때 인장롤러(8)의 선회축(S)과 회전축(D) 사이의 접합선(9)이 인장롤러(8)에 대하여 작용하고 구동벨트(6)의 분절(5)에서 생겨나는 반동력(RF)의 방향선(10)에 대하여 스프링 요소의 인장력 방향으로 70°이하의 선회각(β)을 형성하는 것을 특징으로 하는 인장장치.
2. 제 1 항에 있어서 , 선회각(β)이 60 내지 70°인 것을 특징으로 하는 인장장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 선회반경(R)이 모든 조건하에서 예상되는 인장롤러(8)의 최대조정운동의 1.2 내지 3배의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 인장장치.