KR960015236B1 - 유압식 자동텐셔너 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

유압식 자동텐셔너

제 1 도는 본 발명에 따른 유압식 자동텐셔너의 제 1 실시예를 도시한 종단 정면도.

제 2 도는 제 2 실시예를 도시한 종단 정면도.

제 3 도는 유압식 자동텐셔너의 플런저의 일부분의 확대 단면도.

제 4 도는 제 3 실시예를 도시한 단면도.

제 5 도는 유압식 자동텐셔너의 웨어링의 평면도.

제 6 도는 제 4 실시예의 단면도, 및

제 7 도는 종래 기술의 유압식 자동텐셔너의 종단 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 실린더 3 : 슬리이브

4 : 플런저 6 : 웨어링

9 : 복귀스프링 10 : 압력챔버

11 : 저장챔버 12 : 통로

13 : 체크밸브 20 : 공간

24 : 경사표면 25 : 아치형표면

본 발명은 자동차 엔진에 사용되는 타이밍 벨트의 인장을 일정하게 유지하는 유압식 동텐셔너에 관한 것이다.

종래의 유압식 자동텐셔너는 제 7 도에 도시되어 있다. 이 유압식 자동텐셔너는 전체 무게를 감속시키기 위하여 경합금으로 만들어진 실린더(2)와 실린더(2)에 장착되는 경질의 슬리이브(3)를 포함하고 있다. 플런저(4)는 슬리이브(3)에 미끄럼 이동가능하게 장착되어 있다.

작동유를 통과시키는 구멍(7)을 가진 웨어링(6)은 플런저(4)와 함께 축방향으로 이동가능한 로드(5)상에 압입되어 있고 로드(5)상에 형성된 쇼율더(8)과 함께 축방향으로 제위치에 유지되어 있다.

복귀실린더(9)은 로드(5)를 외측으로 가압하기 위하여 웨어링(6)과 슬리이브(3)의 상부 끝사이에 장착되어 있다.

본체(1)의 내부는 플런저(1)에 의해서 압력챔버(10)와 플런저(4)에 형성된 통로를 통하여 연통되는 저장챔버(11)로 분리되어 있다. 체크밸브(13)는 압력챔버(10)로 유도하는 통로(12)의 하부끝 근처에 제공되어 있다.

유지링(14)은 로드 삽입구멍을 가진 오일시일(15)이 밖으로 나오는 것을 방지하기 위하여 그 상부부분에서 본체(1)의 내주표면에 고정되어 있다. 오일시일(15)은 본체에 충전된 작동유의 누출을 방지하는데 사용된다. 공기층을 작동유와 오일시일(15)사이에 존재한다.

이 자동텐셔너에 있어서, 풀리아암(16)은 풀리아암(16)의 한쪽끝에 제공된 텐션풀리(17)를 벨트(18)에 대하여 가압하기 위하여 로드(5)에 의해 가압된다. 따라서, 소정의 인장은 벨트(18)에 전해진다. 벨트(18)의 인장 변화로써 로도(5)에 작용되는 가압력은 압력챔버(10)가 플런저(4)에 의해서 압축되는 작동유로 감쇠된다.

벨트의 인장이 증가되고 로드가 밀고들어가면 체크밸브(13)는 폐쇄되고 벨트로부터 전달된 힘은 작동유압력으로 된다.

동시에, 압력챔버(10)내의 작동유는 압축되며 작동유의 일부는 슬리이브(3)의 마찰표면과 플런저(4) 사이의 갭을 통하여 누출되며 이에따라 로드(5)와 플런저(4)가 그 방향으로 천천히 수축되어 벨트의 인장을 감속시키게 된다.

동시에, 입력챔버(10)내의 압력은 감소되며 체크밸브(23)는 개방되고 저장챔버(11)내의 작동유는 통로(22)를 통하여 압력챔버(10)로 유동한다.

이러한 자동텐셔너에 있어서, 인장은 복귀스프링(9)의 스프링력에 의해 벨트에 작용된다. 복귀스프링의 힘을 증가시켜서 벨트의 인장을 증가시키기 위하여 복귀스프링(9)의 직경 및 전체길이가 증가되어야만 한다.

제 7 도에 도시된 종래 자동텐셔너의 경우에는 복귀스프링(9)이 슬리이브(3)와 웨어링(6) 사이에 배치되므로 복귀스프링(9)의 길이를 증가시키기 위해서는 실린더(2)의 진체 길이가 대응적으로 증가되어야만 한다. 엔진상에 이러한 긴 실린더를 가진 자동텐셔너를 장착시키는 것은 곤란하다.

한편, 복귀스프링(9)의 스프링상수가 실린더의 길이 전체를 증가시키는 대신에 스프링힘을 증가시키기 위하여 증가되면, 소정의 범위 즉 벨트의 인장이 소정의 값으로 유지될 수 있는 범위내에서 복귀스프링의 스프링 힘을 설정하기가 어렵다.

일반적으로, 자동텐셔너는 엔진회전 속도와 함께 동기하는 고진동 변화부하에 영향을 받는다. 따라서, 로드(5)와 플런저(4)는 고속에서 미세하게 진동하게 된다. 벨트(18)의 진동이 피봇가능한 풀리아암(16)을 통하여 전달되므로, 로드(5)는 일직선으로 밀지 않고 비스듬하게 밀게 된다. 따라서, 에지부하는 플런저(4)의 에지(19)상에 작용하여 에지(19)는 마모된다.

또한, 슬리이브(3)의 내주는 에지와의 접촉에 의해서 불규칙하게 마모될 수 있으며, 따라서 플런저의 미끄럼운동을 원활하게 할 수 없다. 이러한, 자동텐셔너는 적당하게 기능할 수 없다.

본 발명의 제 1 목적은 실린더의 길이 증가 또는 스프링 상수 변화없이 충분하게큰 값으로 설정할 수 있고 실린더의 길이가 스프링힘으로 감소시키지 않고 충분하게 짧게될 수 있는 자동텐셔너를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2 목적을 플런저의 에지부하 실린더의 내주표면을 마모로부터 보호하는데 있다.

본 발명의 제 3 목적은, 플런저가 저장챔버를 향하여 신속하게 이동되고 압력챔버내의 압력이 급격하게 강하되더라도, 저장챔버내의 작동유 위에 있는 공기층이 웨어링내의 구멍 및 플런저내의 통로를 통하여 압력챔버내로 유동하는 것을 방지하는 자동텐셔너를 제공하는데 있다.

본 발명에 따라 제 1 목적을 만족시키기 위해서 공간을 슬리이브의 외주표면과 실린더의 내주표면 사이에 존재하고 복귀스프링은 공간내에 장착된다.

제 2 목적을 얻기 위해서, 플런저가 원통형 외부표면을 가지고 있고 압력챔버에 면한 그 하부바닥에 원통형 외부표면과 연결된 경사표면과 이 경사표면과 원활하게 연결된 아치형 표면을 가지고 있는 유압식 자동텐셔너를 제공하는데 있다.

제 3 목적을 얻기 위해서, 로드상에 장착된 웨어링이 작동유의 통과를 허용하는 관통구멍을 가진 환형의 판, 실린더의 내주표면을 따라 안내되도록 환형의 링 주위에 제공된 안내피복부 및 환형의 판의 내주표면상에 제공되고 로드를 지지하는 보스를 포함하고 있는 자동텐셔너를 제공하는데 있다.

본 발명의 배열에 따라, 실린더는 복귀스프링의 장착공간의 높이와 동일한 길이 만큼 짧아질 수 있다. 따라서, 복귀스프링의 길이는 실린더의 길이의 증가값이 증가될 수 있다. 긴 복귀스프링은 스프링 상수를 증가시키지 않고 스프링힘을 증가시킬 수 있다. 따라서 스프링 상수는 자유롭게 설정될 수 있다. 더욱이, 경사표면이 플런저의 외부원통 표면에 대해서 5 내지 20도의 각도를 이루도록 플런저의 바닥에 아치형 표면과경사진 표면을 형성함으로써 에지부하는 엔진이 작동중일때 코너부에 덜 작용한다. 이것은 플런저의 코너부와 실린더의 내주표면상에 마모를 감소시킨다.

웨어링이, 환형의 판, 안내피복부, 및 환형의 판의 외주 및 내주에 제공된 보스를 포함하고 있는 배열에 있어서, 구멍을 통한 유동저항은 실린더에 의해서 안내될 표면길이 및 로드를 지지하기 위한 표면길이를 축소시키지 않고 감소시킬 수 있다. 따라서, 플런저가 벨트의 인장을 조정하기 위하여 저장챔버를 향하여 신속하게 이동될때 웨어링의 표면위에 존재하는 작동유는 구멍을 통하여 원활하게 유동될 수 있다. 이것은 공기층을 형성하는 공기가 저장챔버로 들어가는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 특징 및 목적은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 제 1 도 내지 제 6 도를 참조하여 설명될 것이다. 유압식 자동텐셔너는 실린더(2)와 실린더내에 장착된 슬리이브(3)를 포함하는 본체(1)를 가지고 있다. 플런저(4)는 슬리이브(3)내에 미끄럼이 이동가능하게 장착되어 있다. 웨어링(6)은 플런저(4)와 축방향으로 미끄럼 이동가능한 로드(5)에 체결되어 있다.

본체(1)의 내부는 플런저(4)에 의해 압력챔버(10)와 플런저(4)내에 형성된 통로(12)를 통하여 서로 연통되는 저장챔버로 분리되어 있다. 체크밸브(13)는 압력챔버로 유도하는 통로(12)의 하부끝 근처에 제공되어있다. 이 바람직한 실시예에서는 복귀스프링(9)이 실린더(3)의 외주표면과 실린더(2)의 내주표면 사이에 형성된 공간(20)내에 장착되어 있다.

복귀스프링(9)은 그 한쪽끝이 실린더(2) 내주에 형성된 쇼율더와 맞물려 있고 그 다른쪽 끝이 로드(5)를 외측으로 가압하기 위하여 로드(5)에 고정된 웨어링(6)과 맞물려 있다.

이 도면에서는 슬리이브(3)가 볼트(22)를 조임으로써 실린더(2)의 페쇄끝에 체결되어 있다. 하지만, 볼트는 생략되어 있다.

복귀스프링(9)을 공간내에 장착시킴으로써, 실린더의 길이는 장착공간(20)의 높이와 동일한 길이만큼 짧아질 수 있다. 따라서, 복귀스프링(9)의 힘은 실린더의 길이를 증가시키지 않거나 또는 실린더의 길이를 충분하게 유지하여 자동텐셔너에서 필요한 레벨로 증가될 수 있다. 예컨대, 제 1 도에 도시된 실린더의 축방향길이는 종래 기술의 실린더의 길이보다 약 70% 작게될 수 있다.

또한 복귀스프링(9)이 더 긴 길이를 가질 수 있으므로, 그 스프링 상수는 더 작은 값으로 설정될 수 있다. 이것은 스프링힘을 필요로 하는 벨트인장에 정밀하게 대응하는 스프링힘으로 설정할 수 있다. 이 실시예에서는 플런저(23)가 하부끝 둘레의 슬리이브(3)상에 형성되어 있다. 복귀스프링(9)은 플런저(23)와 웨어링(6) 사이에 배치되어 있다.

이 실시예에서는 슬리이브(3)가 복귀스프링(9)에 의해 실린더(2)의 폐쇄끝에 대하여 가압되어 있으므로 축방향으로 이동될 수 없다. 따라서 제 1 도에 도시된 볼트(22)는 생략될 수 있다.

볼트(22)는 생략함으로써 슬리이브(3)의 바닥에 볼트구멍을 형성할 필요가 없다.

제 3 도는 슬리이브(3)내에 삽입된 플런저(4)의 확대 단면도이다. 압력챔버(10)에 면하고 있는 플런저(4)의 바닥코너부는 플런저(4)의 외부원통형 표면과 연결한 경사표면(24)과 이 경사표면(24)의 바닥끝과 원활하게 연결한 아치형표면(25)을 포함하고 있다.

경사표면(24)은 5 내지 20도의 각도로 플런저의 외부원통형 표면을 연결한다. 아치형표면(25)은 0.5 내지 1.0mm의 만곡부의 반경을 가지고 있다.

상기 설명된 바와같이, 플런저(4)의 바닥코너부상에 경사표면(24)과 아치형표면(25)을 형성함으로써 또한 플런저의 원통형 표면에 대한 이러한 각도를 경사표면(24)를 제공함으로써, 플런저의 외부원통형 표면과 경사표면(24)사이의 교차점에 제공된 에지(26)의 각도는 커서, 에지부하는 엔진 작동중에 덜 발생될 것이다. 이것은 그 코너부에서 플런저의 마모를 감소시킨다.

슬리이브(3)의 내주표면이 엔진 작동중에 플런저에 전달된 고주파 진동으로 인해 마모되더라도, 마도는 균일하게 되어서 플런저(4)는 원활하게 미끄럼 이동될 수 있다.

경사표면(24)과 아치형표면(25)은 플런저(4)의 상부 코너부상에 형성될 수 있다.

제 4 도 및 제 5 도는 본 발명에 따른 제 3 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예에서는 웨어링(6)이, 관통구멍(7)을 가진 환형의 판(27), 실린더(2)의 내주표면을 따라 미끄럼 이동가능하게 안내되도록 외주에 제공된 안내피복부(28) 및 로드(5)를 지지하기 위하여 내주에 제공된 보스(29)를 포함하고 있다.

웨어링(6)은 로드(5)에 작용하는 굽힘모멘트를 지탱한다. 로드(5)의 축방향 운동을 안내하기 위하여 벨트로 사용된다. 그러므로, 웨어링(6)이 얇은 디스크 부재로 이루어지면, 이 웨어링 로드(5)에 작용하는 굽힘모멘트에 의해서 변형될 수 있고 실린더와의 작은 접촉면적 때문에 더 쉽게 마모될 수 있다. 이것은 베어링으로 그 기능를 방해한다.

따라서, 제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 웨어링(6)은 실린더(2)의 내주표면을 따라 안내되도록 표면길이 및 로드(5)를 지지하는 표면 길이를 증가시키기 위하여 비교적 두꺼운 디스크로 이루어진다. 디스크는 로드삽입 구멍 및 오일유동 구멍(7)을 가지고 있다.

두꺼운 디스크의 형상으로 인해 웨어링(6)이 가지고 있는 문제점은 작동유가 구멍(7)을 통하여 유동할때 비교적 큰 저항이 발생된다는 점이다. 따라서, 플런저(4)가 벨트의 인장을 조정하기 위하여 저장챔버(11)를 향해 신속하게 이동될때 웨어링(6)에 존재하는 작동유는 구멍(7)을 통하여 원활하게 유동되지 않아서 공기층을 형성하는 공기는 작동유와 함께 저장챔버(11)로 유도된다. 저장챔버(11)로 유도된 공기는 저장챔버에 있는 동안에 아무 문제도 일으키지 않는다. 하지만, 이 공기는 플런저(4)내의 통로를 통하여 압력챔버(10)로 유동되면 자동텐셔너의 감쇠 작용을 저하시킬 것이다.

제 3 실시예에서는 웨어링(6)이, 환형의 판(27), 안내피복부(28), 및 환형의 판(27)의 외주 및 내주에 각각 제공된 보스(29)를 포함하고 있으므로 구멍(7)을 통한 유동저항은 실린더(2)에 의해서 안내되는 표면길이 및 로드(5)를 지지하기 위한 표면길이를 감소시키지 않고 감소될 수 있다.

따라서, 플런저(4)가 벨트의 인장을 조정하기 위하여 저장챔버(11)를 향해 신속하게 이동될때, 웨어링(6)에 있는 작동유는 구멍(7)을 통하여 원활하게 유동할 것이다. 이것은 공기층을 형성하는 공기가 저장챔버(11)로 들어가는 것을 방지한다. 구멍(7)의 크기가 더 커지면 작동유의 유동성은 더 커진다. 하지만, 너무 큰 구멍은 환형의 판(27)의 견고성을 저하시키게 된다.

바람직하게는 환형의 판의 전체표면대 구멍의 면적비율을 40 내지 70%되어야 한다. 웨어링(6)은 안내피복부(28)와 제 6 도에 도시된 바와같이 하향으로 뻗어있는 보스(29)에 장착될 수 있다.

Claims (3)

1. 폐쇄바닥 끝을 가진 실린더, 상기 실린더에 장착된 실린더, 저장챔버와 압력챔버를 형성하기 위하여 상기 실린더내에 미끄럼 이동가능하게 장착되고 상기 저장챔버와 상기 압력챔버가 서로 연통하는 통로로 형성된 플런저, 상기 압력챔버내의 작동유의 압력이 상기 저장챔버내의 작동유의 압력보다 상승하면 상기 통로를 폐쇄하기 위하여 상기 통로내에 제공된 체크밸브, 상기 플런저와 함께 축방향으로 이동가능한 로드, 상기 실린더의 상부 개방부로부터 돌출하는 방향으로 상기 로드를 가압하기 위한 복귀스프링으로 구성되어 있으며, 상기 복귀스프링은 상기 슬리이브의 외주표면과 상기 실린더의 내주표면 사이에 형성된 공간내에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 자동텐셔너.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저는 원통형 외부표면을 가지고 있고 상기 압력챔버에 면한 하부바닥에 상기 원통형 외부표면과 연결한 경사표면과 상기 경사표면과 원활하게 연결한 아치형표면을 가지고 있으며, 상기 경사표면은 상기 원통형 외부표면에 대해서 5 내지 20의 각도로 되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 자동텐셔너.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 작동유의 통과를 허용하는 구멍을 가지고 있고 상기 실린더의 내주표면에 따라 안내되도록 로드상에 장착되는 웨어링을 더 포함하고 있고, 상기 웨어링은, 작동유의 통과를 허용하는 관통구멍을 가진 환형의 판, 상기 실린더의 내주표면을 따라 안내되도록 상기 환형의 판의 외주면에 제공된 안내피복부, 및 상기 로드를 지지하기 위하여 상기 환형의 판의 내주에 제공된 보스를 포함하고 있는것을 특징으로 하는 유압식 자동텐셔너.