JP2005069486A - クリープ変形吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリープ変形を吸収するとともに、これを利用したクリープロック保持機構を提供する。
【解決手段】 構造部材１２と、構造部材１２の摩耗面１４に配置され、クリープの影響を受ける摩耗部材２０とを設ける。摩耗部材２０の先端部２０ａは、クリープ変形を吸収する領域である遊び２０１７を有している。構造部材１２には、摩耗部材２０のクリープ変形時に、摩耗部材２０の先端部２０ａがロック係合し得る保持部１７ａが設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、多くの樹脂製部品の他の部品への組付けの分野に関し、より詳細には、本発明は、クリープ変形を吸収する装置、さらには、クリープ変形を積極的に利用したクリープロック保持機構（クリップ）に関する。

「嵌め込み式チェーンガイド」という名称の国際公開第０３/０６２６６８号パンフレットは、エンジンに固定されるように設けられたブラケットを有するチェーンガイドについて教示している。ブラケットは、前側端および後側端を含む支持面を有するとともに、第１の鋸歯状固定部材を有している。

ガイドシューは、以下の要素を有している。すなわち、(i)シュー前側端。(ii)シュー前側端からチェーン走行方向に隔てられたシュー後側端。(iii)シュー前側端およびシュー後側端の間に延びかつ関連するチェーンの走行をスライド自在に支持するように設けられたチェーンガイド面。(iv)ブラケットの支持面に隣接して配置された内側面。ガイドシューはさらに、ガイドシューがブラケットから分離するのを阻止するためにブラケットの第１の鋸歯状固定部材と噛み合う第２の鋸歯状固定部材を有している。

ウィグステンおよびマークにより発明されかつボーグワーナー・インクに譲渡された「板金製のブラケットおよび互い違いのタブを備えたチェーンガイドまたはテンショナアーム」という名称の米国特許第 6,302,816号は、板金の打抜き加工により形成されたブラケットを有するガイドまたはテンショナアームについて教示している。

ブラケットは、底縁部に沿って形成された一連のタブを有する本体部から形成されている。タブは、ブラケットの本体部に対して交互に直角に折り曲げられている。これにより、樹脂製シューを据え付けるための平坦なベースを提供するＴ字状ブラケットが構成されている。

互い違いのタブに対して本体部がセンタリング（つまり中央に位置決め）されているので、動力伝達システムにおいて関連するチェーンスパンをガイドしまたはチェーンスパンに緊張力を作用させるように樹脂製シューを保持する強固なブラケットが提供されている。

多くの樹脂製部品の他の部品への組付けは、樹脂製部品のテーパ状クリップがベース部品の突出部のロック位置内に突出している矢形クリップの使用を必要とする。テーパ部を突出部に嵌合させることができる突出スプリング部のクリップ曲げの工程は、引張梁の応力を突出スプリング部上に位置させる。

突出部の高さをクリアーするのに必要な突出スプリングに生じる応力は、時には、突出（張出）スプリングに高い応力を発生させる。高応力にさらされることは、部品の疲労寿命を低下させることになる。
国際公開第０３/０６２６６８号パンフレット 米国特許第 6,302,816号明細書

本発明は、とくにクリープ時に生じる変形（クリープ変形）を吸収する装置を提供しようとしている。さらに本発明は、クリープ変形を利用したクリープロック保持機構を提供しようとしている。

請求項１の発明は、クリープのための遊びを有する装置であって、受入れ部を有するベース部材と、ベース部材の上面に配置され、クリープの影響を受けるオーバーレイ部とを備えており、オーバーレイ部は、先端部がクリープ変形により生じる力や拘束の影響を受けない領域をその一端に有している。

請求項２の発明では、オーバーレイ部が複合材料から構成されている。

請求項３の発明では、先端部および受入れ部間に隙間を残すことによって、先端部がクリープによる拘束から解放されている。

請求項４の発明では、ベース部材が、テンショナアームまたはチェーンガイドのベース部である。

請求項５の発明では、オーバーレイ部が、テンショナアームまたはチェーンガイドのフェースまたはシューである。

請求項６の発明では、オーバーレイ部のクリープ変形時にオーバーレイ部の先端部がロック係合し得る係合部がベース部材に設けられている。

請求項７の発明は、クリープによる装置の変形を減少させるための方法であって、受入れ部を有するベース部材を提供する工程と、ベース部材の上面に配置され、クリープの影響を受けるオーバーレイ部を提供する工程とを備えており、オーバーレイ部が、その一端に或る領域を有しており、該領域内においてベース部材およびオーバーレイ部間でクリープによる変形のためのスペースを許容している。

本発明によれば、クリップに矢形スナップを有する装置において、組立工程中に突出スプリング部に生じる応力をなくしまたは低減させることによって現在の技術を改良するための装置および方法が提供されている。

したがって、クリープのための遊び（allowance）を有する装置が提供されている。この装置は、受入れ部を有するベース部材と、ベース部材の上に重ねて配置されるとともに、クリープの影響を受けるオーバーレイ部とを備えている。オーバーレイ部は、先端部がクリープ変形による束縛や力の影響を受けない領域をその一端に有している。

したがって、クリープによる装置の変形を吸収するための方法が提供されている。この方法は、受入れ部を有するベース部材を提供する工程と、ベース部材の上に重ねて配置されるとともに、クリープの影響を受けるオーバーレイ部を提供する工程とを備えている。オーバーレイ部は、或る領域をその一端に有しており、当該領域の範囲内でベース部材およびオーバーレイ部間においてクリープによる変形のためのスペースを許容している。

本発明およびその目的をさらに理解するためには、図面、図面の簡単な説明、本発明の好ましい実施態様の詳細な説明および特許請求の範囲に注意が向けられるべきである。

本発明によれば、クリープ変形の影響を受けない領域をオーバーレイ部の一端に設けたので、クリープ変形を吸収できるようになる。さらに、本発明によれば、オーバーレイ部のクリープ変形時にオーバーレイ部の先端部がロック係合し得る係合部をベース部材に設けるようにしたので、クリープ変形を積極的に利用したクリープロック保持機構を実現できる。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
一般に、樹脂または複合材料から製作された部品は、長時間の静荷重や周期的な繰返し荷重が作用するとき、クリープ現象によって変形する。クリープは、一般に、長時間作用する荷重や周期荷重による部品の変形として知られている。クリープ現象は、とくに、部品の材料特性に対して部品が昇温状態にさらされているときに明らかになる。クリープ変形を受ける材料は、作用荷重の方向に所定の弛緩状態を受ける。

クリープ作用によって生じる部品の弛緩作用は、最終的に部品の永久変形となり、部品は、荷重が取り除かれた後も、作用荷重の方向に変形した状態を維持する。材料がクリープにより変形する傾向は、添加材（とくに添加材料としてのガラス添加材を含むがこれには限定されない）の含まれていないポリマー樹脂においてより明らかである。

本発明は、これまで欠点とされてきた部品のクリープ変形を積極的に活用している。言い換えれば、部品がクリープ変形するというこれまで欠点とされてきた現象を積極的に採用することにより、部品のクリープ変形時にロック係合するようなクリープロック機構を実現している。

組立工程中に係合部の突出部をクリップが完全にクリアーするように設計されているような特別の場合に追加の改良が適用される。運転中に部品がクリープにより変形すると、フック部が所定位置において突出部に係合する。その結果、係合部との積極的なロック状態が実現される。

この場合には、フック状クリップの前側縁部がテーパ状にされている必要がなく、これによりスペースを節約できる。多くの設計条件下では、小型パッケージ化の理由により、スペースは容易に得られるものではない。

図１には、部品としてのチェーンテンショナ（またはチェーンガイド）が示されている。構造部材１２は、２ショット成形部品１０のベース部を構成している。構造部材１２は、細長い形状を有しており、長手方向に沿って延びる摩耗面１４を頂上部に有している。構造部材１２は、ガラス添加材入り樹脂またはポリマー樹脂から製作されている。あるいは、構造部材１２は、金属製ブラケットでもよい。

構造部材１２の第１の端部１５には、図示しないチェーンに対して静止している固定部材（図示せず）に枢支結合するための丸い開孔を有する連結部材１６が設けられている。固定部材に連結するために、ボルトやダウエルピンのような適切な連結部材（図示せず）が連結部材１６を挿通している。構造部材１２の第２の端部１７には、該端部１７に沿ってその両側に凹部１８が形成されている（図１では一方の側のみ図示）。

構造部材１２と比べてより弾性がありまたは剛性の低い材料から構成された摩耗部材２０が設けられている。摩耗部材２０は、フェースまたはシューとしても知られている。摩耗部材２０は、一般に、添加強化材を含まない樹脂のようなポリマー材料から製作されている。摩耗部材２０は、構造部材１２の細長い形状に沿う形状を有している。

さらに、摩耗部材２０は、第１の面２２および第２の面２４を有している。第１の面２２は、図示しないチェーンと接触するように配置されており、これにより、チェーンに適切な張力を維持させまたは所定の手法でチェーンをガイドする。第２の面２４は、構造部材１２の頂上面１４と物理的に接触するように配置されている。

摩耗部材２０および構造部材１２の双方がポリマー材料から製作されている場合でも、これらの部材の間には何ら化学的結合が存在していないことが指摘される。摩耗部材２０は、第１の端部２５および第２の端部２７を有している。第１の端部２５は、構造上、構造部材１２の第１の端部１５に対応している。第２の端部２７は、構造上、構造部材１２の第２の端部１７に対応している。

摩耗部材２０の第１の端部１５および第２の端部１７の双方には、一組の連結部材２６が形成されている。連結部材２６は、摩耗部材２０とともに形成されたクリップである。頂上面１４は、連結部材２６を構造部材１２に連結するための適切な受入れ部を有しており、これにより、摩耗部材２０を構造部材１２に物理的に係合つまり連結している。摩耗部材２０はさらに、構造部材１２に係合つまり連結するための矢形スナップ３０を有している。

図１および図１Ａが本発明の単なる例示である点に注目してほしい。クリップに矢形スナップを有するその他のタイプの装置が採用するようにしてもよい。また、構造部材１２は、矢形スナップ３０の領域以外の位置に形成された異なる部材を有していてもよい。さらに、構造部材１２は、テンショナアームの一部でも、またチェーンガイドの一部でもよい。

図２および図２Ａは、本発明に適用される矢形スナップ３０の詳細図である。図２に示す第１の図３０ａには、クリップに矢形スナップを有する装置がクリープのない状態で示されている。図２は、クリップに矢形スナップを有する装置に適用可能である。

構造部材１２の第２の端部１７は、第２の端部１７の一体的な延長部を介して形成された保持部（係合部）１７ａを有している。言い換えれば、保持部１７ａは、第２の端部１７から適切に延びた突出部である。保持部１７ａは、他の部材の動きを停止させるように形成されている。その停止の詳細は、図２Ａに示されている。

構造部材１２の端部に重なるテンショナアームまたはチェーンガイドのフェースまたはシューのような細長い部材２０が提供されている。部材２０の先端には、部材２０の一体的な部分であるまたは部材２０から一体的に延びる先端部２０ａが形成されている。先端部２０ａは、クリープ変形時に保持部１７ａと適切に接触して係合するように形成されている。

また、先端部２０ａは、部材２０の頂上面２２の全幅にわたって延設されていなくてもよい。たとえば、部材２０の第２の端部２７は、領域３０において先端が２つの部分に分岐していてもよい。これら２つの部分は、先端部２０ａを有する第１の部分と、先端部２０ａのない第２の部分とを備えていてもよい。

構造部材１２の適切な組付けのために、開孔１８が設けられている。図２Ａに示す第２の図３０ｂには、クリップに矢形スナップを有する装置がクリープ状態で示されている。理解されるように、典型的には添加材を含むポリマー材料から製作される細長い部材２０は、クリープの作用により変形する傾向がある。クリープは、面２２上でのチェーンの摩耗、装置の周囲温度、またはこれらの組合せによって発生する。部材２０は、典型的には、添加材料を含むポリマー材料から製作される。

理解されるように、本発明は、組立中にクリップの領域３０のような突出スプリング部に生じる応力をなくしまたは減少させることによって、クリップの矢形スナップについて現存する技術を改良している。組立中に発生する応力を減らすことは、組立工程中にクリップが初期の高応力サイクルの影響を受けないようにすることによって、部品の耐久性を向上させるのを助ける。

クリップのフック状部または先端部２０ａは、所望の隙間２０１７を残すことによって係合部の突出部をクリアーするように設計されるか、あるいはクリップに生じる最大応力を減少させるように設計されている。

本発明は、クリープによる変形を阻害する力を発生させない、テンショナアーム上のシューまたはフェースのような装置を提供している。例示では、部材２０がクリープにより変形したときに、隙間２０１７の存在によって、何ら力や他の部材がその方向に立ちふさがらないような隙間２０１７が提供されている。理解されるように、本発明は、釣り針の作用と同様にして機能する。すなわち、クリープ変形した部材２０の先端部２０ａは、 構造部材１２の保持部１７ａとロック係合して、その状態を維持する。

本発明が関連する分野の当業者は、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされるべきものであり、限定的なものではない。

したがって、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。

本発明の一実施例による部品としてのチェーンテンショナアームを示している。 図１の頂上部または摩耗部材を上方側からみた斜視図である。 クリップに矢形スナップを有する装置において、クリープが生じていない状態を示している。 クリップに矢形スナップを有する装置において、クリープが発生しクリープ変形状態を示している。

符号の説明

１０： 部品（装置）
１２： 構造部材（ベース部材）
１４： 摩耗面（上面）
１７ａ： 保持部（係合部）
２０： 摩耗部材（オーバーレイ部）
２０ａ： 先端部
３０： 矢形スナップ
２０１７： 隙間（遊び、スペース）

Claims (7)

1. クリープのための遊びを有する装置であって、
   受入れ部を有するベース部材と、
   ベース部材の上面に配置され、クリープの影響を受けるオーバーレイ部とを備え、
   オーバーレイ部は、先端部がクリープ変形により生じる力や拘束の影響を受けない領域をその一端に有している、
   ことを特徴とする装置。
2. 請求項１において、
   オーバーレイ部が複合材料から構成されている、
   ことを特徴とする装置。
3. 請求項１において、
   先端部および受入れ部間に隙間を残すことによって、先端部がクリープによる拘束から解放されている、
   ことを特徴とする装置。
4. 請求項１において、
   ベース部材が、テンショナアームまたはチェーンガイドのベース部である、
   ことを特徴とする装置。
5. 請求項１において、
   オーバーレイ部が、テンショナアームまたはチェーンガイドのフェースまたはシューである、
   ことを特徴とする装置。
6. 請求項１において、
   ベース部材には、オーバーレイ部のクリープ変形時に、オーバーレイ部の先端部がロック係合し得る係合部が設けられている、
   ことを特徴とする装置。
7. クリープによる装置の変形を吸収するための方法であって、
   受入れ部を有するベース部材を提供する工程と、
   ベース部材の上面に配置され、クリープの影響を受けるオーバーレイ部を提供する工程とを備え、
   オーバーレイ部が、その一端に或る領域を有しており、該領域内においてベース部材およびオーバーレイ部間でクリープによる変形のためのスペースを許容している、
   ことを特徴とする方法。

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