KR970008227B1 - 자동텐셔너 - Google Patents

Abstract

요약없슴

Description

자동텐셔너

제1도는 본 발명에 따른 자동텐셔너의 제1실시예의 정면도,

제2도는 제1도의 종단 측면도,

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ의 단면도,

제4A도 및 제4B도는 다른 형태의 마찰부재의 단면도,

제5도는 다른 하나의 실시예의 종단 측면도,

제6도는 제5도의 선Ⅵ-Ⅵ의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정축,5 : 풀리지지부,

9 : 풀리,10 : 원통형부분,

13 : 장력조정스프링,14 : 벨트,

15 : 캠표면,16 : 웨지형공간,

17 : 마찰부재.

본 발명은 자동화엔진의 캠축을 구동시키는 타이민 벨트와 같은 벨트의 장력을 일정하게 유지하는데 사용되는 자동텐셔너에 관한 것이다.

하나의 공지자동 텐셔너는 일본국 실개평 제1-69949호에 개시되어 있다.

종래 기술의 텐셔너는 피벗가능하게 지지된 브래킷과 풀리를 지지하기 위하여 브래킷상에 장착된 풀리지지부를 포함하고 있다.

볼트는 풀리지지부의 바닥벽에 형성된 가늘고 긴 구멍을 통하여 뻗어 있다. 한쌍의 마찰판은 바닥판을 끼워 넣기 위하여 볼트에 삽입된다.

압축코일스프링은 마찰판중의 하나를 바닥판에 대해서 가압하도록 제공되어 풀리의 피벗운동을 감쇠하고 한상의 마찰판과 바닥판 사이의 접촉부상에 작용하는 마찰저항으로 벨트의 저항을 감소시킨다.

더욱이, 장력조정스프링은 브래킷을 가압하여 폴리를 벨트에 대하여 누르도록 제공되어 벨트의 장력을 일정하게 유지시킨다.

종래 기술의 자동텐셔너의 진동감쇠 능력을 증가시키기 위해서는 마찰표면의 마찰계수 뿐만아니라 압축 코일스프링의 가압력도 증가시키는 것이 필요하다.

압축코일스프링의 가압력을 증가시키기 위해서는 압축코일스프링의 외경 및 길이가 증가되어야 한다.

이것은 자동텐셔너의 전체크기를 증가시킨다.

한편, 마찰계수를 어떤 정해진 레벨위로 증가시키는 것은 불가능하다. 따라서, 벨트의 가변부하가 어떤 정해진 레벨을 초과하면, 풀리의 진동은 증가되며 이에따라 벨트의 진동 및 소음도 증가된다.

종래 기술의 자동텐셔너의 다른 문제점은 이 자동텐셔너가 2방향 댐퍼로서 작용하며 즉 풀리가 한방향으로 피벗될때 마찰판과 바닥판 사이의 접촉부에서 발생되는 마찰저항이 다른 방향에서 풀리가 피벗될때와 실질적으로 동일하다는 것이다.

따라서, 마찰저항이 비교적 큰 값으로 설정되면, 엔진의 요동으로부터 발생하는 벨트 장력에서의 진동을 효과적으로 흡수하는 것은 불가능하다.

또한 엔진이 저온상태에서 사용될때에 벨트가 갑자기 느슨해지면 벨트장력의 순간조정은 불가능하다.

이것은 벨트의 진동으로 인해 기어톱니의 스킵핑(skipping) 또는 소음을 증가시킨다.

반대로, 마찰저항이 비교적 작은 값으로 설정되면, 풀리 및 벨트는 더욱 자유롭게 진동될 것이다.

이들 2개의 서로 상반되는 문제점 때문에, 자동텐셔너에서 필요로 하는 기능을 충족시킬 수 있는 자동텐셔너를 제공하는 것은 곤란하다.

본 발명의 목적은 벨트장력 조정풀리가 벨트의 장력을 변화시켜서 벨트의 장력을 일정하게 하고 벨트의 소음 및 기어톱니의 스킵핑을 방지하는데 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 자동텐셔너는, 웨지형 공간이 캠표면과 원통형부분 사이에 형성된 부분에 캠표면으로 형성된 고정축, 고정축 둘레에서 피벗 가능하도록 고정축상에서 지지되고 고정축과 공축으로 배열된 풀리지지부, 풀리지지부상에 지지된 풀리, 장력을 벨트에 전달하는 방향으로 풀리지지부를 피벗하기 위한 장력전달수단, 풀리지지부가 느슨해진 벨트에 피벗하는 방향으로 더 좁은 웨지형공간, 각각의 웨지형공간내에 각각 장착되고 웨지형공간의 형상에 실질으로 보완하는 형상을 가진 마찰부재 및 마찰부재를 각각의 웨지형공간의 더 좁은 면적으로 가압하기 위하여 각각의 웨지형공간내에 각각 장착된 스프링부재로 구성되어 있는 자동텐셔너가 제공된다.

풀리지지부는 풀리가 회전가능하게 지지되는 원통형 외주면을 가지고 또한 고정축을 수용하는 보어로 형성로된 편심링일 수 있으며, 이 보어는 원통형 외주표면의 중심으로부터 오프셋된 축선을 가지고 있다.

또한, 풀리지지부는 한쪽끝에 원통형부분을 구비하고 다른 한쪽끝에 풀리를 회전가능하게 지지하는 축을 구비한 아암형상 부재일 수 있다.

안정한 마찰적 특성을 얻기 위하여, 캠표면은 각각의 웨지형 공간이 마찰부재와의 전체 접촉면적에 걸쳐서 대체로 일정한 웨지각도를 가지기 위해 고정축의 축선으로부터 오프셋 위치된 그 각각의 중심을 가진 원형통로를 형성하거나 또는 나선형으로 뻗어 있도록 배열될 수 있다.

또한 풀리지지부의 피벗운동으로의 마찰부재의 반응을 개량하기 위하여 각각의 마찰부재와 각각의 캠표면 사이의 접촉부의 마찰계수는 각각의 마찰부재와 원통형부분 사이의 접촉부의 마찰계수 보다 작게 결정될 수 있다.

이러한 배열에 있어서, 벨트장력이 증가하고 또한 풀리지지부가 벨트로부터 이격되어 피벗하도록 가압하는 방향으로 풀리가 벨트에 의해서 가압되면, 원통형부분과 접촉상태로 유지하고 있는 마찰부재는 웨지형 공간의 좁은 면적으로 가압된다.

이 결과, 마찰부재와 원통형부분 사이의 마찰력은 증가하며, 이에따라 풀리지지부가 벨트의 느슨한 방향으로 피벗하는 것을 제한한다.

반대로, 벨트가 느슨해지고 벨트지지부가 벨트를 가압방향으로 피벗하기 위하여 가압되면, 원통형부분과 접촉상태로 유지하고 있는 마찰부재는 웨지형 공간의 면적을 향하여 가압되고 풀리지지부가 벨트의 느슨한 방향으로 급속히 피벗하는 것을 허용한다.

따라서, 벨트의 장력은 일정하게 유지될 수 있다.

본 발명에 따른 자동텐셔너는 풀리지지부가 피벗할때에 풀리지지부가 방향성을 가진 마찰저항에 대항하는 것을 특징으로 한다.

이러한 배열에 있어서, 풀리는 벨트의 장력으로 적당하게 변동될 수 있고 풀리 및 벨트의 진동은 최소로 유지될 수 있다.

따라서, 벨트장력은 일정하게 유지되며 그 수명은 길어지게 된다.

또한, 이러한 배열은 엔진이 냉각상태에서 시동될때에 벨트의 어떤 느슨해진 상태를 신속히 제거하여 벨트가 기어톱니를 스킵핑하는 것을 방지하고 벨트의 소음을 감소시킨다.

더욱이, 웨지형 공간의 각도가 그 전체 원주에 걸쳐 일정하므로, 안정한 마찰적 특성은 얻어질 수 있다.

마찰표면이 약간 마모되더라도, 마찰부재상의 표면압력은 스프링부재와 마찰부재를 가압하기 때문에 원래의 레벨로 유지될 수 있다.

따라서, 전체로서 자동텐셔너는 내구력이 있고 신뢰성이 있다.

또한, 자동텐셔너는 적은 수의 부품으로 제조될 수 있기 때문에 크기에 있어서 켬팩트하고 경량이고 제조원가가 저렴하다.

본 발명의 다른특징 및 목적은 수반한 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

제1도 내지 제3도는 본 발명에 따라 자동차엔진의 캠축구동벨트의 장력을 조정하는데 사용되는 자동텐셔너를 도시하고 있다.

도면에 도시된 바와같이, 고정축(1)은 볼트(2)를 조임으로써 엔진블록(3)에 고정된다.

슬라이드 베어링(4)은 고정축(1)상에 장착되어 있다.

슬라이드베어링(4) 상에는 원통형 외부표면(6)의 중심으로부터 오프셋된 축수용 구멍(7)을 가진 편심링의 형상으로 풀리지지부(5)가 장착되어 있다.

풀리(9)는 베어링(8)을 통하여 풀리지지부(5)의 원통형 외주표면(6) 둘레에 회전가능하게 장착되어 있다.

풀리지지부(5)는 고정축(1)에 대하여 편심적으로 배열된 원통형부분(10)을 가지고 있다. 원통형부분(10)의 외주표면상에는 아암(11)의 한쪽끝에 제공된 원통형부분(12)가 압입되어 있다.

장조정스프링(!3)은 풀리(8)가 벨트(14)에 대하여 누르는 방향으로 풀리지지부(5)를 가압하기 위하여 아암(11)의 다른쪽 끝에 제공되어 있다.

고정축(1)은 풀리지지부(5)의 원통형부분(10)내측에 위치된 그부분에서 외주상에 소정의 간격으로 각을 이루어 이격되어 형성된 복수의 캠표면(15)을 가지고 있다.

웨지형공간(16)은 각각의 캠표면(15)과 원통형부분(10)의 내주표면 사이에 형성되어 있다.

웨지형공간(16)은 풀리지지부(5)가 느슨해진 벨트에 피벗되는 방향에 대하여 전방에 위치된 좁은 끝을 가지고 있다.

각각의 웨지형공간(16)내에는 공간(16)의 형상을 보완하는 마찰부재(17)와 웨지형공간(16)의 더 좁은 끝을 향하여 마찰부재(17)를 가압하는 스프링부재(18)가 장착되어 있다.

캠표면(15)은 웨지각도(α)가 마찰부재(17)와의 전체 원주접촉 표면에 실질적으로 일정하도록 고정축(1)의 축선으로부터 오프셋 위치된 각각의 중심을 가진 원통통로를 형성하거나 나선형으로 뻗어 있을 수 있다.

이러한 배열에 있어서, 벨트(14)의 장력이 증가하고 풀리(9)가 벨트(14)에 의해서 가압되면, 풀리지지부(5)는 제1도에서 화살표로 도시된 바와같이 차례로 벨트의 느슨한 방향으로 가압된다.

따라서, 원통형부분(10)와의 접촉상태로 유지되어 있는 마찰부재(17)는 웨지형공간(16)의 좁은측으로 가압된다.

이것은 마찰부재(17)와 원통형부분(10)사이의 마찰증가를 야기시킨다.

따라서 풀리지지부(5)의 피벗운동은 느리게 된다.

웨지각도(α)는 마찰부재(17)와 원통형부분(10)사이의 필요한 미끄럼운동을 허용하도록 결정된다.

따라서, 폴리(9)가 벨트(14)에 의해서 가압되는 힘이 원통형부분(10)와 마찰부재(17) 사이의 마찰력과 장력조정스프링(13)의 스프링력의 합을 초과하면, 풀리지지부(5)는 서로 평형될 때까지 벨트의 느슨한 방향으로 피벗될 것이다.

한편, 벨트(14)의 장력이 감소하면, 풀리지지부(5)는 장력조정스프링(13)의 스프링력에 의해서 벨트의 장력을 증가시키는 방향으로 피벗되도록 가압된다.

따라서, 원통형부분(10)와의 접촉상태로 유지되는 마찰부재(17)는 웨지형공간(18)의 넓은 면적을 향해 외부로 가압된다.

따라서, 원통형부분(10)와 마찰부재(17)사이의 마찰력은 감소되어 풀리지지부(5)가 벨트장력 작용방향으로 신속하게 피벗되는 것을 허용한다.

따라서, 풀리지지부(5)는 벨트장력 작용방향으로 피벗될때 보다 벨트의 느슨한 방향으로 피벗될때 더 큰 저항에 대항한다.

즉, 이 장치는 소위 일방향 감쇠기능을 가진 자동텐션너로서 사용한다.

실제로, 벨트(14)의 장력에서의 변동으로 인한 풀리(9) 및 벨트(14)의 진동은 효과적으로 제한될 수 있다.

벨트장력이 과도하게 증가 또는 감소하면, 풀리(9)는 어느 한방향으로 피벗되어 벨트(14)의 장력을 일정하게 유지한다.

벨트장력이 감소하면, 폴리(9)는 장력변동의 최소값이 장력조정스프링(13)의 스프링과 평형될때 까지 벨트장력 작용방향으로 신속하게 피벗될 것이다.

따라서, 이 장치는 엔진속도의 변화에 발생되는 장력변동을 일으킬 수 있다.

또한, 이 장치는 엔진이 냉각 상태에서 시동될때 벨트의 어떤 갑작스런 느슨함을 신속하게 제거할 수 있다.

제4도는 마찰부재(17)의 예를 도시하고 있다.

제4A도에 도시된 마찰부재(17)는 내부표면이 외부표면보다 더작은 마찰계수를 가지도록 플루오르 수지필름(19)으로 피복된 캠표면(15)에 대향한 내부표면을 가지고 있다.

제4B도는 도시된 마찰부재(17)는 내부층(20)과 외부층(21)을 포함한 2중층을 가지고 있다.

내부층(20)은 저 마찰계수를 가진 엔진니어링 플라스틱으로 만들어진다.

외부층(21)은 고마찰 계수를 가진 엔진니어링 플라스틱으로 만들어진다.

상이한 마찰계수를 가진 재질로부터 마찰부재(17)의 내부 및 외부표면을 형성함으로써, 마찰부재(17)는 풀리지지부(5)가 피벗되는 방향으로 신속하게 이동될 수 있다. 따라서, 풀리(9)는 벨트의 장력으로 더욱 신속하게 변동될 수 있다.

상기 설명된 상이한 마찰계수를 제공하는 수단으로서, 풀리지지부(5)는 고정축(1)의 재질보다 더 높은 마찰계수를 가진 재질로 만들어 질 수 있다.

또한 표면처리 즉 도금은 고정축(1)의 캠표면 및/또는 원통형부분(10)의 내주가 캠표면(15)보다 더 높은 마찰계수를 가지도록 풀리지지부(5)의 원통형부분(10)의 내주에 적용될 수 있다.

풀리지지부(5)의 원통형부분의 내부표면은 비교적 큰 마찰계수를 제공하기 위하여 무전기 니켈도금과 같이 처리되는 반면에 고정축(1) 상의 캠표면(15)은 몰리브덴 이황화물의 건성코팅 또는 몰리브덴 이황화물 및 플루오르 수지의 복합 건성코팅될 수 있다.

상이한 마찰계수를 제공하기 위하여, 상기 2개의 수단, 즉 상이한 물질을 사용한 하나의 수단 및 표면처리 다른하나의 수단은 병합될 수 있다.

제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 자동텐셔너의 다른 하나의 실시예를 도시하고 있다.

이 실시예에 도시된 풀리지지부(5)는 한쪽끝에 원통형부분(10)를 가지고 다른쪽 끝에 풀리(9)를 지지하는 축(22)를 구비한 아암의 형상으로 되어 있다.

원통형부분(10)는 고정축(1)상에 끼워진다.

쓰러스트 판(25)은 원통형부분(10)의 한쪽끝에 제공된 플랜지(23)과 고정축(1)의 끝면 사이에 또한 플랜지(23)와 볼트(2)의 플랜지 사이에 배치되어 있다.

고정축(1)은 외주표면상에 형성된 복수의 캠표면(15)을 가지고 있다.

웨지형공간(16)은 캠표면(15)과 원통형부분(10)사이에 형성되어 있다.

마찰부재(17)와 스프링(18)은 각각의 웨지형공간(16)내에 장착되어 있다.

풀리(9)는 베어링(8)을 통하여 축(22)상에 회전가능하게 장착되어 있다.

이 실시예에 있어서, 푸리지지부(5)가 아암형상이므로, 풀리스트로크는 풀리(9)의 외경이 제한되더라도 크게될 수 있다.

이것은 풀리(9)가 상당한 각도로 느슨해졌더라도 벨트(14)의 후속운동을 피벗할 수 있도록 벨트레이아웃이 더욱 자유롭게 설계될 수 있는 것을 의미한다.

또한 풀리(9) 및 원통형부분(10)가 대체로 동일 평면상에 배치되어 있으므로, 아암은 벨트(14)로부터 풀리(9)로 전달되는 가압력하에 자유롭게 피벗운동을 한다.

따라서, 마찰부재(17)는 불규칙하게 연마되지 않을 것이다.

이러한 배열은 풀리(9)와 원통형부분(10)가 서로 공축으로 배치된 배열과 비교하여 볼때 원통형부분(10)의 축방향 길이를 증가시킬 수 있다.

따라서, 더큰 접촉표면을 가진 마찰부재(17)는 사용될 수 있다.

따라서 자동텐셔너는 탁월한 감쇠효과를 가진다.

Claims (7)

1. 고정축, 상기 고정축 둘레에서 피벗가능하도록 상기 고정축 상에 지지된 풀리지지부, 상기 풀리지지부상에 지지된 풀리, 장력을 벨트에 전달하는 방향으로 상기 풀리지지부를 피벗하기 위한 장력전달수단, 다른하나와 공축으로 배열된 원통형부분을 가진 상기 풀리지지부와 상기 고정축중의 하나, 웨지형공간이 캠표면과 원통형부분 사이에 형성된 위치에서 캠표면을 형성한 다른 하나, 상기 풀리지지부가 느슨해진 벨트에 피벗하는 방향으로 더좁은 상기 웨지형공간, 상기 각각의 웨지형공간내에 각각 장착되고 상기 웨지형공간의 형상에 실절적으로 보완하는 형상을 가진 마찰부재, 및 상기 마찰부재를 상기 각각의 웨지형공간의 좁은 면적으로 가압하기 위하여 상기 각각의 웨지형 공간내에 각각 장착된 스프링부재로 구성되어 있는 것을 특징으로하는 자동텐셔너.
2. 제1항에 있어서, 상기 풀리지지부는 상기 고정축과 공축으로 배열된 원통형부분을 가지고 있으며 상기 고정축은 캠표면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동텐셔너.
3. 제1항에 있어서, 상기 풀리지지부는 상기 풀리가 회전가능하게 지지되는 원통형 외주표면을 가지고 있고 또한 상기 고정축을 수용하는 보어로 형성된 편심링이며 상기 보어는 상기 원통형 외주표면의 중심으로부터 오프셋된 축을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 자동텐셔너.
4. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 풀리지지부는 한쪽끝에 원통형부분 및 다른쪽 끝에 상기 풀리를 회전가능하게 지지하는 축을 구비한 아암형상 부재인 것을 특징으로 하는 자동텐셔너.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캠표면은 나선형으로 뻗어 있거나 또는 상기 고정축의 축선으로부터 오프셋 위치된 각각의 중심을 가진 원형통로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 자동텐셔너.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각각의 웨지형공간은 상기 마찰부재를 구비한 전체 접촉표면에 걸쳐서 대체로 일정한 웨지 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 자동텐셔너.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각각의 마찰부재와 상기 각각의 캠표면 사이의 접촉부에서의 마찰계수는 상기 각각의 마찰부재와 상기 원통형부분 사이의 접촉부에서의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 자동텐셔너.