KR102427471B1

KR102427471B1 - 권선 전동체 텐션 장치

Info

Publication number: KR102427471B1
Application number: KR1020197015331A
Authority: KR
Inventors: 나오토 츠지; 히데아키 세키
Original assignee: 다이도고교가부시키가이샤
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2022-08-01
Also published as: KR20190087442A; JP2018084319A; WO2018096802A1; CN110114592B; US11199247B2; CN110114592A; DE112017005986T5; US20190277371A1; DE112017005986B4; JP6197090B1

Abstract

레지스터 클립(35)은 계합 홈에 걸어 맞춰지는 계합부(35a), 스프링부(35b) 및 조작부(35c)로 이루어진다. 스프링부(35b)는 코일 턴 수, 감기 직경 등의 높은 자유도로 설계 가능하며, 계합부(35a)는 스프링부(35b)를 중심으로 확대되기 때문에, 직경확대 저항의 최적화가 가능하게 된다.

Description

권선 전동체 텐션 장치

본 발명은 체인, 벨트 등의 권선 전동체의 장력을 조정하는 권선 전동체 텐션 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 체인, 벨트 등의 권선 전동체를 이용한 전동 장치에는 그 느슨해짐측에 장력을 부여하는 텐션 장치가 이용되고 있다. 특히, 크랭크 샤프트의 회전을 캠 샤프트에 전달하는 타이밍 체인 전동 장치에 있어서는 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프의 유압 및 리턴 스프링의 부세력을 플런저에 작용시키고, 상기 타이밍 체인을 긴장시키는 체인 텐셔너가 알려져 있다.

상기 체인 텐셔너는 엔진이 정지하여 플런저에 유압이 작용하고 있지 않은 상태에서, 체인으로부터의 장력에 의해 압입되는 것을 방지하기 위해, 플런저의 외주면에 형성된 계합(걸어맞춤) 홈과 실린더로 되는 하우징에 형성된 가이드 홈 사이에 레지스터 클립(레지스터 링)을 개재하고, 플런저를 래칫형상으로 걸어고정시켜 해당 플런저의 후퇴를 저지하고 있다(특허문헌 1 및 2 참조).

상기 레지스터 클립(1)은 도 7a에 나타내는 바와 같이, 직경 축소측에 힘이 가해져 있는 링부(1a)와, 해당 링부의 양단에서 직경 방향 바깥쪽을 향해 절곡된 조작부(1b, 1b)로 이루어지고, 체인의 장력에 의거하여 플런저에 후퇴 방향의 힘이 작용하면, 링부(1a)가 계합 홈의 잠금면과 가이드 홈의 스톱면 사이에 계합하여 상기 플런저의 후퇴를 저지한다. 체인으로부터의 압압력에 대해, 리턴 스프링의 부세력 및 유압에 의해 플런저에 작용하는 전진 방향의 힘을 이겨낸 경우, 플런저는 돌출되고, 텐셔너 암을 통해 체인의 느슨해짐을 없앤다. 그 때, 링부(1a)가 그 자신에 작용하고 있는 직경축소 방향의 부세력에 대항하여, 계합 홈의 테이퍼면을 이동하면서 직경 확대한다. 또한, 체인이 신장했을 때에는 링부(1a)는 뒤측의 계합 홈으로 갈아탄다. 이것에 의해, 플런저는 계합 홈의 1개분 전진한다. 또, 메인터넌스에 의해 플런저를 분리하는 경우, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 레지스터 클립(1)의 조작부(1b, 1b)를 쥐고 화살표 방향으로 압압하면, 링부(1a)를 그 부세력에 대항하여 직경확대하고, 해당 링부(1a)를 계합 홈에서 해방하여 플런저를 하우징으로부터 분리할 수 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공보 제3670911호 특허문헌 2: 일본국 특허공보 제3929680호

상기 레지스터 클립(1)은 대략 1턴의 비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 1턴분의 링부(1a) 자체가 플런저의 계합 홈(테이퍼면)을 직경축소 방향으로 체결하는 부분이며, 해당 링부(1a)로부터 절곡하여 연장하는 조작부(1b, 1b)는 자유단으로 되어 있다.

상기 링부(1a)는 플런저의 계합 홈에 걸어 맞추기 위해, 플런저의 직경과 대략 동일 직경으로 이루어지는 대경의 비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 또한 계합 홈과 하우징의 스톱면 사이에 개재하는 계합 부재로 되기 때문에, 1턴으로 이루어질 필요가 있다. 그리고, 해당 1턴의 비틀림 코일 스프링이 플런저 외주의 테이퍼면을 따라 이동하고 직경 확대하기 위해서는 그 자체에 작용하는 체결에 대항하여, 해당 대경의 링부(1a) 전체를 대경측으로 변형시키는 큰 에너지가 필요하게 된다.

이 때문에, 체인의 신장에 의한 장력 변화를 흡수하기 위해 플런저를 전진시키기 위해서는 상기 큰 에너지를 이겨내고, 비교적 큰 부세력의 리턴 스프링이 필요하게 된다. 이것에 의해, 플런저에는 항상 상기 리턴 스프링에 의한 큰 압압력이 작용하여, 텐셔너 암을 통해 체인에 큰 하중을 작용시키게 되고, 그 결과, 텐셔너 암과 체인의 마찰도 증대하여, 연비 저하의 원인으로 된다.

또, 부세력이 작은 리턴 스프링을 이용하면, 체인이 느슨해진 상태가 된 경우, 레지스터 클립(1)을 테이퍼면을 따라 직경확대하는 에너지가 부족하고, 플런저를 타이밍 좋게 전진시킬 수 없어, 체인에 의한 이음의 발생이나 톱니 스킵을 발생시키는 경우가 있다.

체인 텐셔너에 있어서의 플런저의 돌출력을 최적화하기 위해, 레지스터 클립(1)의 선 직경이나 감기 직경을 변경하여, 레지스터 클립(1)의 직경확대 저항력을 저감하는 것도 고려된다. 그러나, 상기 레지스터 클립 선 직경이나 감기 직경은 플런저의 직경이나 계합 홈에 의해 규정되기 때문에, 그 변경은 제한되고, 링부(1a) 자체가 스프링력의 발생원으로 되는 것과 아울러, 레지스터 클립의 직경확대 저항력을 저감하는 것에 한계가 있으며, 플런저의 돌출력을 최적화하는 것은 곤란하다.

이 때문에, 상기 특허문헌 2에 있어서는 레지스터 클립이 슬라이딩하는 테이퍼면(슬라이딩면)의 면 거칠음을 저하(예를 들면 6.3㎛ 이하)시키는 것에 의해, 플런저의 전후동에 수반하여 레지스터 클립이 테이퍼면을 슬라이딩할 때의 슬라이드 저항을 작게 하는 것이 제안되고 있다. 그러나, 면 거칠음의 저하는 번거로운 가공을 수반하는 동시에 그것에 의한 효과는 충분하지 않고, 플런저의 돌출력을 최적화하는 것에는 한계가 있다.

그래서, 본 발명은 플런저를 걸어 맞추는 계합부와는 별도로 해당 계합부에 계합력을 부여하는 스프링부를 설치한 레지스터 클립을 이용하고, 이로써 상술한 과제를 해결한 권선 전동체 텐션 장치(예를 들면 체인 텐셔너)를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 실린더가 형성된 하우징(20)과, 상기 하우징(20)에 형성된 상기 실린더(21)에 슬라이드 자유롭게 끼워 삽입된 플런저(22)와, 상기 실린더(21)의 저부와 상기 플런저(22) 사이에 압축해서 마련된 리턴 스프링(26)과, 상기 실린더(21)의 내주면 및 상기 플런저(22)의 외주면의 한쪽에 배치된 복수의 계합 홈(29)의 1개와 상기 실린더(21)의 내주면 및 상기 플런저(22)의 외주면의 다른쪽에 배치된 가이드 홈(32) 사이에 개재하여, 상기 플런저(22)의 상기 리턴 스프링(26)의 부세력에 순응하는 전진 방향의 이동을 허용하는 동시에, 상기 플런저의 상기 리턴 스프링(26)의 부세력에 대항하는 후퇴 방향의 이동을 규제하는 레지스터 클립(35)을 구비하고, 상기 레지스터 클립(35)은 상기 계합 홈(29)에 계합할 수 있는 계합부(35a)과, 해당 계합부에 상기 계합 홈에의 계합 방향의 부세력을 부여하는 스프링부(35b)와, 상기 계합부가 상기 계합 홈에서 해방하도록 조작하는 조작부(35c, 35c)를 갖는 권선 전동체 텐션 장치에 있다.

예를 들면, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 상기 계합부(35a)는 소정 반경(R)의 원호면으로 이루어진다.

예를 들면 도 3a 및 도 3b, 도 6b 및 도 6c에 나타내는 바와 같이, 상기 스프링부(35b, 35₃b, 35₄b)는 소정 턴 수의 비틀림 코일 스프링이다.

예를 들면 도 6a에 나타내는 바와 같이, 상기 스프링부(35₂b)는 압축 코일 스프링이다.

예를 들면 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 상기 레지스터 클립(35)은 상기 계합부(35a, 35a)와 상기 스프링부(35b) 사이에 상기 조작부(35c, 35c)가 배치되어 이루어진다.

예를 들면, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 상기 레지스터 클립(35₃)은 상기 스프링부(35₃b)와 상기 조작부(35₃c, 35₃c) 사이에 상기 계합부(35₃a, 35₃a)가 배치되어 이루어진다.

예를 들면 도 6c에 나타내는 바와 같이, 상기 레지스터 클립(35₄)은 상기 계합부(35₄a, 35₄a)와 상기 조작부(35₄c, 35₄c) 사이에 상기 스프링부(35₄b)가 배치되어 이루어진다.

예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 플런저(22)의 외주면에 상기 복수의 계합 홈(29)이 형성되고, 상기 실린더(21)의 내주면에 상기 가이드 홈(32)이 형성되고, 상기 계합 홈(29)은 그 후방측에 마련된 테이퍼면(29b)과, 그 전방측에 마련된 잠금면(29a)을 구비하고, 상기 플런저(22)에 작용하는 압압력에 의해, 상기 레지스터 클립(35)의 계합부(35a)가 상기 테이퍼면(29b)을 따라 이동하는 것에 의해 확대되고, 인접하는 상기 계합 홈으로 갈아탄다.

예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 하우징(20)에 마련된 상기 실린더(21)와 연통하는 유압의 공급 구멍(23)과 상기 실린더(21) 사이에 배치되고, 상기 실린더(21)에서 상기 공급 구멍을 향하는 오일의 흐름을 규제하는 체크 밸브(25)를 더 구비하고 있다.

또한, 상기 괄호안의 부호는 도면과 대조하기 위한 것이지만, 이것에 의해 특허청구의 범위에 기재된 구성에 하등 영향을 미치는 것은 아니다.

레지스터 클립이, 계합 홈에 걸어 맞춰지는 계합부와는 별도로 스프링부를 가지므로, 스프링부는 플런저 직경 치수, 계합 홈의 형상에 영향을 받는 계합부와는 별도로, 스프링 정수에 영향을 주는 코일 턴 수, 감기 직경 등을 자유롭게 설계할 수 있고, 또 계합부도 소정 반경의 원호면으로서 용이하게 설계, 제조할 수 있다. 레지스터 클립은 높은 자유도로 설계할 수 있고, 계합 홈을 따라 슬라이딩할 때의 저항력을 저감하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 플런저에 작용하는 리턴 스프링의 하중을 작게 하는 것이 가능하게 되며, 플런저의 돌출력을 최적화할 수 있고, 리턴 스프링에 의해 상시 작용하는 텐션 장치와 권선 전동체의 마찰 손실을 저감할 수 있는 동시에, 해당 리턴 스프링의 하중을 작게 해도, 레지스터 클립의 상기 저항력은 낮으므로, 플런저를 적정한 타이밍으로 전진할 수 있다.

도 1은 타이밍 체인 전동 장치의 개략을 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명을 적용한 체인 텐셔너를 나타내는 단면도.
도 3a는 자연 상태에 있어서의 체인 텐셔너의 레지스터 클립을 나타내는 정면도.
도 3b는 조작부를 쥔 상태에 있어서의 체인 텐셔너의 레지스터 클립을 나타내는 정면도.
도 4a는 플런저가 돌출 방향으로 이동할 때에 있어서 위치 I에 있어서의 레지스터 클립을 나타내는 부분 정면도.
도 4b는 위치 Ⅱ에 있어서의 레지스터 클립을 나타내는 부분 정면도.
도 4c는 위치 Ⅲ에서의 레지스터 클립의 위치를 나타내는 부분 정면도.
도 5a는 종래의 레지스터 클립을 이용한 경우의 플런저 돌출력을 나타내는 도면.
도 5b는 본 발명에 관한 레지스터 클립을 이용한 경우의 플런저 돌출력을 나타내는 도면.
도 5c는 종래의 레지스터 클립의 돌출력과 본 발명에 관한 레지스터 클립의 돌출력을 비교한 도면.
도 6a는 다른 실시형태에 의한 레지스터 클립을 나타내는 도면.
도 6b는 다른 실시형태에 의한 레지스터 클립을 나타내는 도면.
도 6c는 다른 실시형태에 의한 레지스터 클립을 나타내는 도면.
도 7a는 자연 상태에 있어서의 종래 기술에 의한 레지스터 클립을 나타내는 도면.
도 7b는 조작부를 쥔 상태에 있어서의 종래 기술에 의한 레지스터 클립을 나타내는 도면.

이하, 도면을 따라 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 엔진내에 배치되는 타이밍 체인 전동 장치(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 크랭크 샤프트(11)에 고정된 스프로킷(11a)과, 2개의 캠 샤프트(12, 12)에 고정된 스프로킷(12a, 12a)과, 상기 크랭크 스프로킷(11a)과 캠 스프로킷(12a, 12a) 사이에 감겨 있는 타이밍 체인(13)을 갖는다. 권선 전동체인 상기 타이밍 체인(13)에는 그 텐션측 2개소에 체인 가이드(14, 15)가 슬라이딩 접촉되어 있고, 그 느슨해짐측에 텐셔너 암(16)이 슬라이딩 접촉되어 있다. 체인 가이드(14, 15)는 엔진 블록에 고정되어 있으며, 텐셔너 암(16)은 일단이 지지축(16a)에 의해 요동 자유롭게 지지되고, 타단측에 체인 텐셔너(17)가 맞닿아 있다. 또한, 타이밍 체인(13)은 사일런트 체인, 롤러 체인, 부시 체인 중의 어느 것에도 적용 가능하며, 또, 텐셔너 암(16)의 지지축(16a)은 체인의 주행 방향 상류측이라도 하류측이라도 좋다.

권선 전동체 텐션 장치인 상기 체인 텐셔너(17)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 엔진 블록에 고정된 하우징(20)을 갖고 있으며, 해당 하우징(20)에는 일단이 개구되어 있는 실린더(21)가 형성되어 있다. 해당 실린더(21)에는 플런저(22)가 슬라이드 자유롭게 끼워 삽입되어 있고, 또 하우징(20)에는 실린더(21)의 저부와 연통하여, 엔진으로 구동되는 유압 펌프로부터의 유압이 공급되는 공급 구멍(23)이 형성되어 있다. 해당 공급 구멍(23)과 연통하는 상기 실린더(21)의 저부에는 체크 밸브(25)가 장착되어 있고, 해당 체크 밸브(25)는 벨브시트(25a)와, 밸브체(체크 볼)(25b)와, 해당 밸브체를 유지하는 리테이너(25c)를 갖는다. 해당 체크 밸브(25)는 공급 구멍(23)의 유압이 실린더(21)내의 유압보다 높은 경우, 밸브체(25b)가 벨브시트(25a)에서 멀어져, 공급 구멍(23)의 작동유를 실린더(21)에 공급하고, 실린더(21)내의 유압이 높은 경우, 밸브체(25b)를 벨브시트(25a)에 착좌하여, 실린더(21)내의 오일이 공급 구멍(23)에 누출되는 것을 저지한다.

상기 플런저(22)는 바닥을 갖는 중공 형상으로 이루어지고, 그 중공부(22a)에는 그 저부와 상기 체크 밸브(25)의 리테이너(25c) 사이에 리턴 스프링(26)이 압축되어 마련되어 있다. 상기 저부에는 나사 홈 형상의 오리피스, 체크 밸브 등의 공기 빼기 부재를 장착할 수 있는 공기 빼기부(27)가 형성되어 있다. 해당 플런저(22), 상기 실린더(21), 리턴 스프링(26) 및 상기 체크 밸브(25)는 그 사이에 작동유를 충만하여 유압 댐퍼를 구성하고, 해당 유압 댐퍼의 가동부인 플런저(22)의 선단이 상기 텐셔너 암(16)에 맞닿아, 상기 타이밍 체인(13)에 적정한 장력을 부여한다.

상기 플런저(22)의 외주면에는 축 방향 소정 간격마다 복수(예를 들면 8개)의 계합 홈(29)…이 배열되어 형성되어 있다. 이들 계합 홈(29)은 환상으로 이루어지고, 선단측(전방측)에 비교적 각도가 큰(직경 방향면에 가까이 선) 잠금면(29a)이 형성되고, 기단측(후방측)에 비교적 각도가 작은(축 방향 평면에 가까이 누운) 테이퍼면(29b)이 형성되어 있다. 플런저 외주면에 있어서의 상기 계합 홈(29)의 후방측에는 양측단이 비교적 각도가 큰 각도로 이루어지는 환상의 빠짐방지 홈(30)이 형성되어 있다.

상기 하우징(20)에 있어서의 실린더(21)의 개구부 상단 부분에는 개구부로부터 소정 길이의 절결(31)이 형성되어 있고, 해당 절결(31)에 가해지는 실린더(21)의 내주면에는 환상의 가이드 홈(32)이 형성되어 있다. 가이드 홈(32)은 소정량의 축 방향 길이를 가지며, 그 후방측 단에 소정 각도(예를 들면 45°)의 제 1 스톱면(32a)이 형성되고, 그 전방측 단에 수직에 가까운 제 2 스톱면(32b)이 형성되어 있다.

상기 계합 홈(29)과 가이드 홈(32) 사이에는 본 발명에 관한 레지스터 클립(35)이 개재되어 있다. 레지스터 클립(35)은 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 상기 계합 홈(29)에 걸어 맞춰지는 계합부(35a, 35a), 해당 계합부(35a)에 직경축소 방향의 부세력을 부여하는 스프링부(35b), 및 상기 계합부(35a)를 직경확대 방향으로 조작하는 조작부(35c, 35c)를 갖는다. 본 실시형태에서는 스프링부(35b)는 소정 턴 수의 비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 해당 스프링부(35b)의 양단에서 폭 방향으로 멀어지는 경사 방향으로 연장하여 쥐고 조작할 수 있는 조작부(35c, 35c)가 형성된다. 해당 비틀림 코일 스프링의 양단은 조작부(35c, 35c)로부터 연장하여, 원호형상으로 형성된 상기 계합부(35a, 35a)가 구성된다. 따라서, 계합부(35a, 35a)는 비틀림 코일 스프링의 자유단으로 이루어지고, 그 자체에 스프링력을 발생시키지 않는 일정 반경 R의 대향한 원호면으로 이루어진다. 상기 스프링부(35b)의 양단은 서로 축 방향으로 떨어져 있고, 조작부(35c)에 있어서 비스듬히 또는 축 방향으로 연장하고, 계합부(35a)에 있어서는 플런저(22)와 수직인 1평면상에 형성되어 있다. 본 레지스터 클립(35)의 계합부(35a)는 양단이 서로 소정 간격 떨어져 있고, 링부를 형성하지 않는다. 즉, 레지스터 클립(35)은 실린더(21)의 내주면 및 플런저(22)의 외주면의 한쪽에 배치된 복수의 계합 홈(29)의 1개와 실린더(21)의 내주면 및 플런저(22)의 외주면의 다른쪽에 배치된 가이드 홈(32) 사이에 개재되어, 플런저(22)의 리턴 스프링(26)의 부세력에 순응하는 전진 방향의 이동을 허용하는 동시에 상기 플런저(22)의 리턴 스프링(26)의 부세력에 대항하는 후퇴 방향의 이동을 규제하도록 구성되어 있다.

상기 레지스터 클립(35)은 하우징(20)의 절결(31)의 양 측면 사이에 상기 조작부(35c)의 하측이 삽입되도록 배치되고, 또한 그 상측에 스프링부(35b)를 위치하고, 계합부(35a)가 계합 홈(29)을 사이에 두도록 해서 배치된다. 스프링부(35b)의 스프링력은 그 양단에서 조작부(35c)의 길이분만큼 그 이동량이 확대되어(비틀림력은 감소되어) 계합부(35a)에 작용한다.

다음에, 본 실시형태에 의한 체인 텐셔너의 작용에 대해 설명한다. 엔진의 회전중에 있어서는 크랭크 샤프트(11)의 화살표 방향의 회전이, 크랭크 스프로킷(11a), 타이밍 체인(13), 캠 스프로킷(12a, 12a)을 거쳐 캠 샤프트(12)가 회전하고, 엔진 회전에 타이밍을 맞추어 캠을 회전시킨다. 이 때, 타이밍 체인(13)은 그 배면이 체인 가이드(14, 15)에 가이드되는 동시에, 그 느슨해짐측의 배면을 텐셔너 암(16)이 슬라이딩 접촉하여 주행한다. 텐셔너 암(16)은 지지축(16a)에 의해 요동 자유롭게 또한 체인 텐셔너(17)에 의해 압압되어, 체인(13)에 적정한 장력을 부여한다.

체인 텐셔너(17)는 엔진의 회전 중에 있어서는 해당 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프로부터의 유압이 공급 구멍(23) 및 체크 밸브(25)를 통해 실린더(21)내에 공급된다. 따라서, 플런저(22)에는 상기 유압 및 리턴 스프링(26)의 합력이 작용하고, 해당 합력이 텐셔너 암(16)을 통해 타이밍 체인(13)에 작용한다.

타이밍 체인(13)이 긴장하고, 상기 합력을 이겨내어 플런저(22)를 압압하면, 레지스터 클립(35)이 소정의 계합 홈(29)의 잠금면(29a)과 가이드 홈(32)의 제 2 스톱면(32b) 사이에 위치하고 있는 상태에서 제 1 스톱면(32a)에 맞닿을 때까지의 길이 내에서, 가이드 홈(32)의 축 방향 길이분만큼 이동하면서 플런저(22)가 후퇴한다. 해당 플런저(22)의 이동은 체크 밸브(25)가 폐색한 상태에서 유압 댐퍼를 구성하는 실린더(21)에 오일이 충만한 상태에서 실행된다. 따라서, 해당 플런저(22)의 후퇴 이동은 상기 유압 댐퍼의 완충 기능에 의해 서서히 실행된다. 즉, 상기 후퇴 이동에 의해, 해당 실린더(21)내의 과잉의 작동유는 플런저(22)와 실린더(21)의 미소한 간극 및 공기 빼기부(27)(의 오리피스)에서 하우징(20)의 외부로 누출된다.

타이밍 체인(13)이 신장하는 것에 의해 체인(13)에 느슨해짐이 발생하고, 상기 유압과 리턴 스프링(26)의 합력이 체인(13)으로부터의 압압력을 이겨내면, 플런저(22)는 전진 방향으로 이동한다. 이 때, 레지스터 클립(35)은 가이드 홈(32)의 제 2 스톱면(32b)까지 전진하고(도 4a의 위치 I), 더욱 전진하는 경우, 제 2 스톱면(32b)에 맞닿은 상태에서, 그 대향하고 있는 계합부(35a, 35a)간의 간격을 확대하면서 계합 홈(29)의 테이퍼면(29b)을 따라 이동한다(도 4b의 위치 Ⅱ). 그리고, 레지스터 클립(35)의 계합부(35a, 35a)는 후방측에 인접하는 계합 홈(29)을 타고 넘어 그 잠금면(29a)에 걸어 맞춰진다(도 4c의 위치 Ⅲ). 이것에 의해, 플런저(22)는 1피치분 전진 방향으로 이동하여, 체인(13)을 그만큼 긴장시킨다. 이것에 의해, 체인 텐셔너(17)는 타이밍 체인(13)이 그 경시 변화에 의해 신장한 분을 흡수하면서, 유압 댐퍼에 의거하는 완충 작용에 의해 체인을 적정한 긴장 상태로 유지한다.

엔진을 정지시키면, 유압 펌프의 구동도 정지되고, 공급 구멍(23)을 통과한 실린더(21)에의 유압 공급은 정지한다. 이 상태에서도, 캠의 정지 위치의 관계로 플런저(22)가 압입되는 경우가 있다. 차량의 정지 위치 및 기어 위치에 의해, 차량 중량이 타이밍 체인(13)의 느슨해짐측에 작용하고, 플런저(22)가 크게 압입되는 경우가 있다. 이러한 경우에도, 레지스터 클립(35)은 계합 홈(29)의 잠금면(29a)과 가이드 홈(32)의 제 1 스톱면(32a) 사이에 위치하여, 플런저(22)가 크게 후퇴 이동하는 일은 없다. 따라서, 체인 텐셔너(17)는 가이드 홈(32)의 길이에 의거하는 이동 범위를 후퇴하는 것만으로, 체인(13)이 크게 느슨해지는 일은 없고, 엔진을 재작동했을 때에, 체인(13)의 느슨해짐에 의한 톱니 스킵이나 이음의 발생을 방지할 수 있고, 또 플런저(22)가 급격히 전진하여 에어를 흡입하는 것을 방지할 수 있다.

도 7a 및 도 7b에 나타내는 종래의 레지스터 클립(링)(1)에서는 링부(1a) 자체가 큰 1턴의 비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 상기 테이퍼면(29b)을 따라 직경 확대하기 위해서는 링부(1a) 전체의 직경이 커진다. 따라서, 해당 레지스터 클립(1)은 탄발원으로 되는 링부(1a) 자체가 계합부로 되기 때문에, 플런저 직경 및 계합 홈(29)의 형상으로 규정되어, 탄발력의 설계 자유도가 제한되고, 직경확대 저항을 소정값 이하로 하는 것은 곤란하다. 또한, 링부(1a)는 대략 완전한 환상으로 이루어지고, 그 전체둘레에 걸쳐 계합 홈(29)의 테이퍼면(29b)에 접촉하여 테이퍼면(29b)을 감아 체결하고 있는 상태(도 4a의 위치 I)로부터 선 축 방향으로 이동하여 직경 방향을 확대하는 동시에 테이퍼면(29b)을 따라 이동한다(도 4b의 위치 Ⅱ). 이 때문에, 이동 개시시에는 링부(1a)의 축선 방향 및 테이퍼면 방향의 큰 정지 마찰력을 이겨내어 이동할 필요가 있다. 따라서, 해당 종래의 레지스터 클립(1)을 이용하면, 테이퍼면(29b)에 의한 링부(1a)의 직경확대 저항, 특히 직경확대 이동 개시시의 저항이 커지므로, 플런저(22)의 돌출력은 감소한다. 도 5a는 종래, 레지스터 클립을 이용한 경우의 플런저 돌출력 A를 나타내는 것이며, 도면 중의 I∼Ⅲ은 도 4a, 도 4b 및 도 4c의 위치 I∼Ⅲ의 각각에 대응하고 있다. 도 5a에서는 레지스터 클립(1)이 테이퍼면(29b)을 타고 넘을 때의 플런저 돌출력 A의 감소 폭을 X로 나타내고 있다. 플런저(22)의 돌출력 A는 각 계합 홈(29)을 타고 넘을 때에 가장 작아진다.

특히, 엔진 시동시 등에 있어서의 유압 펌프에 의한 유압 상승이 충분하지 않은 상태에서도, 타이밍 체인(13)에는 소정 긴장력을 부여할 필요가 있고, 그것에 알맞은 리턴 스프링(26)의 부세력이 필요하게 된다. 상기 종래의 레지스터 클립(1)에 있어서는 상술한 바와 같이, 테이퍼면(29b)에 의한 직경확대시에 큰 저항력이 발생하기 때문에, 리턴 스프링(26)은 각 계합 홈(29)를 타고 넘을 때의 플런저 돌출력의 감소 폭 X를 고려한, 도 5a의 플런저 돌출력 A보다 큰 부세력(하중)이 필요하게 된다.

도 3에 나타내는 본 실시형태에 의한 레지스터 클립(35)에 있어서는 스프링부(35b)는 계합부(35a)와는 별개로, 소정 턴 수 및 감기 직경의 비틀림 코일 스프링을 이용할 수 있어, 설계의 자유도는 대폭 향상한다. 또한, 스프링부(35b)는 테이퍼면(29b)에 슬라이딩 접촉하는 계합부(35a, 35a)에 대해 조작부(35c, 35c)를 사이에 두고 떨어진 위치에 있고, 스프링부(35b)의 비틀림 탄발력은 상기 거리분만큼 비례 감소하여 계합부(35a)에 작용한다. 따라서, 계합부(35a)로부터 계합 홈(29)의 테이퍼면(29b)에 작용하는 직경축소력은 상기 비례분만큼 감소한 작은 힘으로 할 수 있다. 또, 계합부(35a, 35a)는 소정 반경 R의 대향하는 원호면으로 이루어지고, 이들 계합부(35a, 35a)는 소정 반경 R을 일정으로 한 상태에서 스프링부(35b)의 코일 중심 C를 중심으로 하여 서로 멀어지도록 확대된다. 따라서, 플런저(22)의 외주면의 테이퍼면(29b)에 대해서는 도 3a에 나타내는 바와 같이, 테이퍼면의 소경 부분에 계합부(35a, 35a)의 좌우 측면의 일부가 접촉하고 있는 상태에서, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 테이퍼면(29b)의 직경이 커짐과 아울러 서서히 그 접촉부를 확대하도록 변형된다. 이것에 의해, 계합부(35a, 35a)는 테이퍼면에 대해 선축 방향으로 마찰 이동하는 일 없이, 테이퍼면을 따라 이동하여 변형된다.

따라서, 본 레지스터 클립(35)은 계합부(35a, 35a)가 직경확대 방향으로 이동하는 저항력은 작아지므로, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 본 레지스터 클립(35)을 이용한 경우의 플런저 돌출력 B의 감소 폭 Y는 종래 레지스터 클립(1)을 이용한 경우의 감소 폭 X보다도 작아진다. 또한, 도 5b의 I∼Ⅲ은 도 4a, 도 4b 및 도 4c의 위치 I∼Ⅲ의 각각에 대응하고 있다. 도 5c에 있어서, 종래의 레지스터 클립(1)을 이용한 플런저 돌출력 A와 본 발명에 관한 레지스터 클립(35)을 이용한 플런저 돌출력 B의 차인 사선 부분이, 플런저(22)를 돌출시키기 위해 필요로 하는 에너지의 차로 된다. 본 발명에 있어서는 레지스터 클립(35)을 테이퍼면(29b)에 슬라이딩접촉하여 직경확대하기 위한 손실 에너지를 저감하여, 리턴 스프링(26)을, 스프링 하중이 작은 것을 이용하는 것이 가능하게 된다. 리턴 스프링(26)의 하중은 항상 플런저(22) 및 텐셔너 암(16)을 통해 타이밍 체인(13)에 작용하고 있으며, 상기 하중을 저감하는 것에 의해, 타이밍 체인 전동 장치(10)의 마찰 손실을 저감하여, 연비 향상을 도모할 수 있다. 또, 리턴 스프링(26)이 작은 하중의 것을 이용해도, 레지스터 클립(35)의 직경확대 저항은 작기 때문에, 플런저(22)를 타이밍 좋게 전진하여 체인의 거동에 적절히 추종할 수 있고, 느슨해진 체인에 의한 이음의 발생 및 톱니 스킵의 발생을 방지할 수 있다.

타이밍 체인 전동 장치(10)의 메인터넌스 등에 의해, 체인 텐셔너(17)를 분해하는 경우, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 레지스터 클립(35)의 조작부(35c, 35c)를 쥐고 화살표 방향으로 압압한다. 이것에 의해, 계합부(35a, 35a)는 직경확대하여 테이퍼면(29b)에서 어긋나고, 플런저(22)는 리턴 스프링(26)에 의해 전진 방향으로 돌출하여 분리할 수 있다. 이 경우에도, 레지스터 클립(35)의 계합부(35a, 35a)를 빠짐방지 홈(30)의 스톱면과 가이드 홈(32)의 제 2 스톱면(32b) 사이에 규제하여, 플런저(22)가 튀어나오는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 실시형태에서 직경확대란 2개의 대향하는 계합부(35a, 35a) 사이의 간격이 커지는 것을 말하며, 이 때, 계합부(35a, 35a)에서는 스프링부(35b)와는 반대측에 위치하는 단부가 서로 가장 이간하게 된다. 또, 직경축소란 상기 간격이 작아지는 것을 말하며, 상기 단부가 서로 가장 가까워지는 것을 의미한다.

다음에, 도 6a∼도 6c를 따라, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 레지스터 클립에 대해 설명한다. 도 6a는 스프링부(35₂b)에 압축 코일 스프링이 이용된다. 해당 스프링부(35₂b)의 양단은 원호면으로 구부러져 계합부(35₂a, 35₂a)로 된다. 본 레지스터 클립(35₂)은 그 스프링부(35₂b)와 계합부(35₂a) 사이의 부분이 하우징(20)의 절결(31)내에 수용된다. 스프링부(35₂b)의 확대하고자 하는 압축력은 절결(31)과의 접촉부를 지점으로 해서 계합부(35₂a, 35₂a)가 서로 가까워지는 직경축소 방향의 힘으로서 작용한다. 스프링부(35₂b)의 양단을 압축 방향으로 조작하면, 계합부(35₂a, 35₂a)는 상기 접촉부를 지점으로 해서 직경확대 방향으로 변형한다. 따라서, 본 레지스터 클립(35₂)은 스프링부(35₂b)의 양단부가 조작부(35₂c, 35₂c)로 된다.

도 6b에 나타내는 레지스터 클립(35₃)은 스프링부(35₃b)와 조작부(35₃c, 35₃c)가 계합부(35₃a, 35₃a)를 거쳐 반대측에 배치된다. 스프링부(35₃b)는 소정 턴 수의 비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 그 양단이 위쪽으로 연장하여 원호형상으로 구부러져 계합부(35₃a, 35₃a)로 되어 있다. 해당 계합부(35₃a, 35₃a)의 상단은 또한 위쪽으로 연장하여 절곡되고, 조작부(35₃c, 35₃c)로 되어 있다. 해당 레지스터 클립(35₃)은 조작부(35₃c, 35₃c)가 하우징(20)의 절결(31)내에 수용된다. 스프링부(35₃b)는 계합부(35₃a, 35₃a)가 서로 가까워지는 직경축소 방향의 부세력을 발생시킨다. 조작부(35₃c, 35₃c)를 쥐고 서로 가까워지는 방향으로 압압하면, 계합부(35₃a, 35₃a)가 직경확대하는 방향으로 변형된다.

도 6c에 나타나는 레지스터 클립(35₄)은 1개의 비틀림 코일 스프링이 이용된다. 1개의 비틀림 코일 스프링은 스프링부(35₄b)를 구성하고, 그 양단은 각각 위쪽을 향해 절곡되어 연장한다. 그리고, 그 상단에서 전후 방향(도 6c의 지면과 직교하는 방향)으로 U턴 형상으로 구부러지고, 아래쪽으로 연장한다. 이 U턴 형상의 부분(35₄c, 35₄c)이 각각 조작부로 된다. 상기 아래쪽으로 연장한 부분은 각각 만곡되어 계합부(35₄a, 35₄a)를 구성한다.

스프링부(35₄b) 및 그 위쪽의 양 조작부(35₄c, 35₄c)의 아래 부분이 절결(31)의 양 측면에 각각 맞닿도록 하우징(20)에 장착된다. 각 당접부가 고정으로 되어 각 스프링부(35₄b)는 각각 각 계합부(35₄a, 35₄a)가 서로 가까워지는 방향으로 힘이 가해진다. 각 조작부가 서로 가까워지는 방향으로 압압 조작하면, 상기 당접부를 지점으로 해서 각 계합부(35₄a, 35₄a)가 서로 멀어지는 직경확대 방향으로 변형된다.

또한, 상술한 실시형태는 타이밍 체인 장치에 이용되는 체인 텐셔너에 적용했지만, 이것에 한정되지 않으며, 밸런서 구동, 오일펌프 구동용 등의 다른 체인에 적용해도 좋고, 또한 보조기기 구동용의 체인, 벨트 등에 적용해도 좋다. 즉, 엔진내 체인에 이용해서 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 체인, 벨트 등의 모든 권선 전동체에 텐션을 주는 권선 전동체 텐션 장치에 적용 가능하다. 또, 상술한 실시형태와 같이, 유압을 공급한 유압 댐퍼를 구비한 텐션 장치에 한정되지 않고, 리턴 스프링 및 래칫과 같이 작용하는 계합 홈 및 레지스터 클립을 이용하는 모든 텐션 장치에 적용 가능하다. 따라서, 계합 홈은 플런저의 외주면에 마련되는 것에 한정되지 않으며, 실린더의 내주면에 마련한 것에도 적용 가능하다.

[산업상의 이용 가능성]

본 권선 전동체 텐션 장치는 체인, 벨트 등의 모든 권선 전동체에 텐션을 주는 권선 전동체 텐션 장치에 적용 가능하다.

17; 권선 전동체 텐션 장치(체인 텐셔너) 20; 하우징
21; 실린더 22; 플런저
23; 공급 구멍 25; 체크 밸브
26; 리턴 스프링 29; 계합 홈
29a; 잠금면 29b; 테이퍼면
32; 가이드 홈
35, 35₂, 35₃, 35₄; 레지스터 클립
35a, 35₂a, 35₃a, 35₄a; 계합부
35b, 35₂b, 35₃b, 35₄b; 스프링부
35c, 35₂c, 35₃c, 35₄c; 조작부

Claims

실린더가 형성된 하우징과,
상기 하우징에 형성된 상기 실린더에 슬라이드 자유롭게 끼워 삽입된 플런저와,
상기 실린더의 저부와 상기 플런저 사이에 압축해서 마련된 리턴 스프링과,
상기 실린더의 내주면 및 상기 플런저의 외주면의 한쪽에 배치된 복수의 계합 홈의 1개와 상기 실린더의 내주면 및 상기 플런저의 외주면의 다른쪽에 배치된 가이드 홈 사이에 개재하여, 상기 플런저의 상기 리턴 스프링의 부세력에 순응하는 전진 방향의 이동을 허용하는 동시에, 상기 플런저의 상기 리턴 스프링의 부세력에 대항하는 후퇴 방향의 이동을 규제하는 레지스터 클립을 구비하고,
상기 레지스터 클립은 상기 계합 홈에 걸어 맞출 수 있는 계합부와, 해당 계합부에 상기 계합 홈에의 계합 방향의 부세력을 부여하는 스프링부와, 쥠 조작되는 것에 의해서 상기 계합부가 상기 계합 홈에서 해방되는 조작부를 갖고,
상기 계합부, 상기 스프링부, 및 상기 조작부는 일체로 형성되고,
상기 계합부와 상기 스프링부 사이에 상기 조작부가 배치되어 이루어지는 권선 전동체 텐션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 계합부는 소정 반경의 원호면으로 이루어지는 권선 전동체 텐션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스프링부는 소정 턴 수의 비틀림 코일 스프링인 권선 전동체 텐션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 계합부는 상기 스프링부의 자유단에 의해서 구성되어 있는 권선 전동체 텐션 장치.
삭제
삭제
실린더가 형성된 하우징과,
상기 하우징에 형성된 상기 실린더에 슬라이드 자유롭게 끼워 삽입된 플런저와,
상기 실린더의 저부와 상기 플런저 사이에 압축해서 마련된 리턴 스프링과,
상기 실린더의 내주면 및 상기 플런저의 외주면의 한쪽에 배치된 복수의 계합 홈의 1개와 상기 실린더의 내주면 및 상기 플런저의 외주면의 다른쪽에 배치된 가이드 홈 사이에 개재하여, 상기 플런저의 상기 리턴 스프링의 부세력에 순응하는 전진 방향의 이동을 허용하는 동시에, 상기 플런저의 상기 리턴 스프링의 부세력에 대항하는 후퇴 방향의 이동을 규제하는 레지스터 클립을 구비하고,
상기 레지스터 클립은 상기 계합 홈에 걸어 맞출 수 있는 계합부와, 해당 계합부에 상기 계합 홈에의 계합 방향의 부세력을 부여하는 스프링부와, 상기 계합부가 상기 계합 홈에서 해방하도록 조작하는 조작부를 갖고,
상기 레지스터 클립은 상기 계합부와 상기 조작부 사이에 상기 스프링부가 배치되어 이루어지는 권선 전동체 텐션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 플런저의 외주면에 상기 복수의 계합 홈이 형성되고, 상기 실린더의 내주면에 상기 가이드 홈이 형성되고,
상기 계합 홈은 그 후방측에 마련된 테이퍼면과, 그 전방측에 마련된 잠금면을 구비하고,
상기 플런저에 작용하는 압압력에 의해, 상기 레지스터 클립의 계합부가 상기 테이퍼면을 따라 이동하는 것에 의해 확대되고, 인접하는 상기 계합 홈으로 갈아타는 권선 전동체 텐션 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 하우징에 마련된 상기 실린더와 연통하는 유압의 공급 구멍과 상기 실린더 사이에 배치되고, 상기 실린더에서 상기 공급 구멍을 향하는 오일의 흐름을 규제하는 체크 밸브를 더 구비한 권선 전동체 텐션 장치.