KR100780303B1 - 텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텐셔너에 관한 것이다. 이 텐셔너는 토션 스프링 수축력에 의해 베이스에 연결되어 있는 피봇 아암을 포함하고 있다. 상기 토션 스프링은 피봇 아암과 베이스의 채널에 쓰레드 결합되어 이 부분들을 함께 유지시킨다. 텐셔너는 또한 피봇 아암과 베이스 사이의 축 상에 배치되어 있는 테이퍼 베어링을 포함하는 자가 정렬 특징부를 구비하고 있다.

Description

텐셔너{TENSIONER}

본 발명은 텐셔너 특히, 피봇 아암을 베이스에 결합시키는 토션 스프링과 테이퍼진 부싱을 구비하는 텐셔너에 관한 것이다.

벨트 텐셔너는 일반적으로 엔진 블록과 같은 장착면에 장착되는 베이스를 포함하고 있다. 이 베이스는 피봇을 포함하고 있을 수 있는데, 이 피봇에는 텐션 아암이 피봇 연결되어 있다. 스프링과 같은 바이어스 부재를 사용하여 스프링 힘을 텐션 아암에 가하여 벨트에 인가하고, 이에 따라 벨트 시스템에 벨트 텐션을 유지시킨다.

종래 기술의 스프링은 베이스와 텐션 아암 사이에서 압축된다. 더 구체적으로 말하자면, 피봇 아암이 베이스에 연결됨에 따라, 스프링은 텐션 아암과 베이스 사이에서 압축된다. 이것은 텐션 아암 이동을 감쇠시키고 텐션 아암에 예응력을 가하기 위한 마찰면 상의 예부하의 측정을 가능하게 하여, 이들은 설계에 따른 예상대로 이동하지 않는다. 장착면에 텐셔너를 장착하기에 앞서, 텐션 아암과 베이스를 함께 유지시키기 위해 파스너가 필요하다.

또한, 종래 기술의 텐셔너는 테이퍼 부싱을 이용한다. 이러한 부싱은 베이스와 텐션 아암 사이의 정렬을 향상시킨다.

대표적인 종래 기술로는 덕틸(Dutil)의 2003년 미국 특허 US 6,575,860 B2가 있는데, 여기에는 베이스와 텐션 아암 사이에 있는 부싱과, 텐션 아암을 편향시키도록 그 사이에 배치되어 있는 토션 스프링을 구비하는 벨트 텐셔너가 개시되어 있다. 토션 스프링은 베이스와 텐션 아암 사이에서 압축된다.

다른 대표적인 종래 기술로는 비트제크(Bytzek) 등의 1987년 미국 특허 US 4,698,049가 있는데, 여기에는 절두 원추형 슬리브를 구비하는 피봇 구조를 구비하는 벨트 텐셔너가 개시되어 있다.

이러한 종래 기술에서는 토션 스프링 수축력과 조합하여 피봇 아암을 베이스에 유지시키도록 테이퍼 부싱을 포함하는 자가 정렬 특징을 갖는 텐셔너의 사용은 교시되어 있지 않다.

토션 스프링 수축력과 조합하여 피봇 아암을 베이스에 유지시키도록 테이퍼 부싱을 포함하는 자가 정렬 특성을 갖는 텐셔너가 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시킨다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 토션 스프링 수축력과 조합하여 피봇 아암을 베이스에 유지시키도록 테이퍼 부싱을 포함하는 자가 정렬 특성을 갖는 텐셔너가 제공된다.

본 발명의 다른 양태는 아래의 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 개시되고 명백해 질 것이다.

본 발명은 텐셔너를 포함하고 있다. 이 텐셔너는 토션 스프링 수축력에 의해 베이스에 연결되는 피봇 아암을 포함하고 있다. 스프링은 피봇 아암과 베이스의 채널에 쓰레드(thread) 결합되어, 이 부품들을 함께 유지시킨다. 텐셔너는 또한 피봇 아암과 베이스 사이의 축에 배치되어 있는 테이퍼 베어링을 포함하는 자가 정렬 특징을 구비하고 있다.

도 1은 풀리를 구비하고 있지 않는 텐셔너의 직립 단면도이다.

도 2는 텐셔너의 상부 평면도이다.

도 3은 텐셔너의 측면도이다.

도 4는 텐셔너의 하부 평면도이다.

도 5는 텐셔너의 분해도이다.

도 6은 풀리를 구비하고 있는 텐셔너의 직립 단면도이다.

도 1은 풀리를 구비하고 있지 않는 텐셔너의 직립 단면도이다. 텐셔너(100)는 베이스(20)에 피봇 연결되어 있는 피봇 아암(10)을 포함하고 있다. 베이스(20)는 축(21)을 포함하고 있다. 이 축(21)에는 피봇 아암(10)이 배치되어 있다. 피봇 아암(10)과 축(21) 사이에는 부싱(40)이 배치되어 있다.

도 5를 참조하면, 토션 스프링(30)에는 단부(31, 32)가 있다. 피봇 아암(10)은 한 쪽 단부(31)를 수용하기 위한 채널(11)을 포함하고 있다. 베이스(20)는 다른 쪽 단부(32)를 수용하기 위한 채널(22)을 포함하고 있다. 토션 스프링(30)은 토션 스프링 상수 K를 가지고 있다. 이 스프링 상수 K는 벨트 구동 시스템(도시되 어 있지 않음)에서의 원하는 벨트 부하에 기초하여 선택된다. 스프링은 피봇 아암과 풀리(도 2 참조)를 통해 벨트에 부하를 가하여, 벨트의 미끄러짐과 소음 발생을 방지한다. 베이스(20)의 보어(25)는 텐셔너를 장착면에 부착하기 위한 파스너(도시되어 있지 않음)를 수용한다. 파스너는 나사 볼트, 억지끼워 맞춤에 의해 설치되는 리벳 또는 스터드를 비롯한 당업계에서 알려진 임의의 것을 포함할 수 있다.

도 2는 텐셔너의 상부 평면도이다. 풀리(50)가 피봇 아암(10)의 단부에 저널링되어 있다. 피봇 아암 상의 부재(12)가 정지부(23, 24) 사이에 배치되어 피봇 아암(10)의 이동 범위를 제어한다. 스프링(30)의 단부(31)는 채널(11)에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 채널(11)은 스프링(30) 형상을 수용하도록 원호형을 가지고 있다. 채널(11)은 스프링이 베이스 평면(14)을 벗어나 돌출되지 않도록 충분한 깊이를 가지고 있다.

도 3은 텐셔너의 측면도이다. 핀(26)이 베이스 표면으로부터 돌출되어 있는 것으로 도시되어 있다. 핀(26)은 장착면(M)의 구멍(H)에 맞물림 결합된다. 보어(25)에 맞물림 결합되어 있는 파스너와, 장착면 구멍에 맞물림 결합되어 있는 핀의 조합에 의해 작동 중에 텐셔너가 회전하는 것을 방지한다. 정지부(24)는 베이스의 측부로부터 돌출되어 있다. 부재(12)는 피봇 아암(10)의 측부로부터 돌출되어 있다.

도 4는 텐셔너의 하부 평면도이다. 풀리(50)는 베어링(51)을 구비하는 피봇 아암(10)의 단부에 저널링되어 있다. 스프링(30)의 단부(32)가 채널(22)에 맞물림 결합되어 있다. 채널(22)은 스프링 형상을 수용하도록 원호형이다. 채널(22)은 스프링이 베이스 평면(27)을 벗어나 돌출되지 않는 것을 보장하도록 충분한 깊이를 가지고 있어서, 편평하고 안정된 장착면이 되는 것을 보장한다.

도 5는 텐셔너의 분해도이다. 부싱(40)은 피봇 아암(10)과 베이스(20) 사이에 배치되어 있다. 부싱(40)은 PTFE, 우레탄, 폴리에틸렌, 나일론 6.6, 나일론 4.6(이것에 한정되는 것은 아니다)을 비롯하여 이러한 서비스에 적절한 임의의 공지된 재료를 포함할 수 있다.

더 구체적으로 말하자면, 부싱(40)은 환형부(15)와 축(21) 사이에 배치되어 있다. 내면(16)은 표면(41)과 마찰식으로 맞물림 결합된다. 축(21)의 외면(27)은 표면(42)과 마찰식으로 맞물림 결합된다. 칼라(43)는 부싱(40)으로부터 반경방향으로 돌출되어 있다.

표면(41)은 표면(42)에 대해 소정 각도(θ)로 배치되어 테이퍼 형상을 구현한다. 테이퍼는 피봇 아암을 베이스에 대해 축 상의 중앙에 배치시키는 자가 정렬 특징부이다. 이에 의해 작동 중에 힘이 균등하게 분배되어 텐셔너의 작동 수명이 개선된다. 각도(θ)는 0도 내지 20도보다 큰 범위이다. 테이퍼 표면에 더 고가의 기계 가공이 필요한 종래 기술과 달리, 표면(42)은 축의 외면(27)과 평행하고, 이들은 모두 보어(25)의 중심선과 평행하다. 오직 표면(41)과 내면(16)만이 보어(25)의 중심선(CL)에 소정 각도(θ)로 배치되어 있다.

스프링(30)은 벨트에 피봇 아암을 압박할 뿐 아니라, 피봇 아암(10)을 베이스(20)에 결합시킨다. 조립 중에 스프링(30)은 부하가 걸리지 않은 길이로부터 신장되어, 각 단부가 채널(11, 12)에 결합되게 된다. 신장된 스프링(30)에 의해 수 축력이 피봇 아암과 베이스에 가해져서, 이들을 서로를 향해 강제하여, 이 2 부품을 함께 유지시킨다. 이로 인하여 환형부(15)는 부싱(40)과 맞물림 결합되고, 이로 인하여 축(21)과도 맞물림 결합된다. 환형부(15)의 표면(17)은 칼라(43)와 압박 마찰식 결합되어 유지된다.

부싱 표면(41, 42)은 마찰력이 발생되게 하는 마찰 계수를 가지고 있고, 이로 인하여 저항하는 마찰력이 발생하여, 조작 중에 피봇 아암(10)의 이동을 감쇠시킨다. 환형부(15)와 축(21)과 부싱 사이의 마찰 맞물림 결합은 피봇 아암(10)의 진동 운동을 감쇠시킨다.

도 6은 풀리를 구비하고 있는 텐셔너의 직립 단면도이다. 풀리(50)는 베어링(51)에 의해 피봇 아암(10)에 저널링되어 있다.

텐셔너를 조립하기 위해, 스프링(30)의 단부를 먼저 채널(11, 12) 중 하나에 쓰레드(thread) 결합시킨다. 이어서, 스프링을 다른 쪽 단부가 다른 채널과 결합하게 할 수 있도록 필요한 양만큼 축방향으로 연장시킨다. 이 후, 피봇 아암과 베이스를 서로에 대해 회전시켜, 다른 쪽 단부를 다른 채널에 완전히 결합시킨다. 피봇 아암과 베이스는 이러한 조작 중에 약간 떨어지게 유지되어야 하는데, 그 이유는 그렇지 않다면 부재(12)와 정지부(23, 24) 사이의 맞물림 결합으로 인하여 회전될 수 없기 때문이다. 일단 스프링이 채널(11, 22)과 완전히 결합되면, 피봇 아암과 베이스는 도 2에 도시되어 있는 구조로 부재(12)와 정지부(23, 24)가 합체(스프링 수축력으로 인하여)하게 될 수 있다. 부재(12)의 상대적인 높이는 베이스에 피봇 아암을 조립하는 데에 필요한 분리를 최소화하기 위해 조정될 수 있다.

본 발명의 텐셔너 구조로 인하여 벨트 힘(BF)이 대체로 부싱(40)과 정렬되어, 부싱에 거의 또는 전혀 모멘트가 가해지지 않는 안정된 부싱 마모 상황이 발생할 수 있다. 벨트 힘이 수직 하중 방식으로 부싱에 걸쳐 균등하게 분배되기 때문에, 베어링(40)은 균등하게 마모된다.

이들 부품은 스프링 수축력으로 함께 유지되기 때문에, 부싱의 테이퍼 형상은 피봇 아암과 베이스의 적절한 정렬을 보장하는 자가 정렬 특징을 제공한다.

본 발명의 형태를 본 명세서에서 설명하였지만, 본 명세서에 기재한 발명의 기술적 사상 및 보호범위를 벗어나지 않는 한 부품과 구조에 있어서 변경이 있을 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (8)

1. 베이스와;

   피봇 축에 대해 테이퍼 형상을 갖는 부싱 상에서 베이스에 장착되는 피봇 아암과;

   이 피봇 아암에 저널링되는 풀리와;

   상기 베이스와 피봇 아암 사이에서 상호 체결되어 풀리를 벨트에 강제 접촉시키는 스프링

   을 포함하고, 상기 스프링이 축방향 수축력을 가하여, 베이스가 피봇 아암에 결합 상태로 유지되는 것인 텐셔너.
2. 제1항에 있어서, 스프링의 한 쪽 단부를 수용하도록 상기 피봇 아암에 채널을 더 포함하는 것인 텐셔너.
3. 제1항에 있어서, 스프링의 다른 쪽 단부를 수용하도록 베이스에 채널을 더 포함하는 것인 텐셔너.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 스프링은 토션 스프링을 포함하는 것인 텐셔너.
6. 제1항에 있어서, 상기 베이스는 파스너를 수용하는 보어와, 베이스를 장착면과 맞물림 결합시키도록 베이스로부터 돌출되어 있는 부재를 포함하는 것인 텐셔너.
7. 제1항에 있어서, 상기 피봇 아암은 부재를 더 포함하고,

   상기 베이스는 상기 부재와 협력하여 피봇 아암의 회전을 제한하는 하나 이상의 정지부를 더 포함하는 것인 텐셔너.
8. 제1항에 있어서, 상기 부싱은 PTFE와, 우레탄과, 폴리에틸렌과, 나일론 4.6 또는 나일론 6.6 중 하나의 재료로 만들어지는 것인 텐셔너.

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