JP2012518140A - 微調整手段付きテンショナ - Google Patents

Abstract

本発明は、ベルトを張力調整するベルトテンショナであって、エンジンのエンジンブロックに対して固定的に取り付け可能なピボットシャフトを有し、ピボットシャフトに回転可能に取り付けられていて、自由アーム停止位置と負荷停止位置との間でテンショナアーム軸線回りに回動するテンショナアームを有し、テンショナアームに回転可能に取り付けられていて、プーリ軸線回りに回転するプーリを有し、テンショナアームを自由アーム停止位置に向かって付勢するテンショナばねを有し、テンショナばねは、第１の端部及び第２の端部を有し、第１の端部は、テンショナアームに係合し、テンショナばねの第２の端部の位置を制御してテンショナばねの張力を制御するよう作動的に連結された微調整機構体を有することを特徴とするベルトテンショナに関する。

Description

本発明は、エンジン被動要素、例えばタイミングベルト、タイミングチェーン及び補助機器駆動ベルトを張力調整するテンショナに関する。本発明は、特に、タイミングベルトテンショナ及びテンショナにより生じるベルト張力の制御方式に関する。

タイミングベルト、タイミングチェーン及び補助機器駆動ベルト用のテンショナは、周知である。しかしながら、テンショナの中には、テンショナを取り付けるために用いられている締結具を弛めた場合にしか調節できないものがある。しかしながら、このことにより、エンジンが稼働中である場合、テンショナの調節はできない。というのは、このことは、テンショナがエンジンに完全にしっかりと取り付けられていない状態ではエンジンを作動させるうえで深刻な安全上の問題となるからである。しかしながら、残念なことに、エンジンが稼働中であるときにテンショナを調節することは、テンショナを調節するうえで最も正確なやり方である。

幾つかのテンショナに関するもう１つの問題は、これらテンショナ初期設置の際に正確に調節されていない場合、テンショナをエンジンに取り付け保持しているボルトが弛み、テンショナの位置が変わるということにある。しかしながら、ボルトを弛めると、本質的に、テンショナは、テンショナが許容可能な調節具合に合わせて持っていた近接性がどのようなものであれ、これを失ってしまう。したがって、２回目に設置を試みても、これは、最初の設置の試みを改善するものではない。このため、最初の試みの成功度を決して超えることはない。さらに、テンショナをこのように再設置することは、時間がかかる。

かかるテンショナに関する別の問題は、設置プロセスが一般に手作業で行なわれ、かかる設置プロセスが自動化プロセスに向いていないということにある。

これら上述のうちの問題のうちの１つ又は２つ以上を少なくとも部分的に軽減するテンショナを提供することが有利である。

本発明は、一態様では、ベルトを張力調整するベルトテンショナであって、エンジンのエンジンブロックに対して固定的に取り付け可能なピボットシャフトと、ピボットシャフトに回転可能に取り付けられていて、自由アーム停止位置と負荷停止位置との間でテンショナアーム軸線回りに回動するテンショナアームと、テンショナアームに回転可能に取り付けられていて、プーリ軸線回りに回転するプーリと、テンショナアームを自由アーム停止位置に向かって付勢するテンショナばねとを有し、テンショナばねは、第１の端部及び第２の端部を有し、第１の端部は、テンショナアームに係合し、ベルトテンショナは、テンショナばねの第２の端部の位置を制御してテンショナばねの張力を制御するよう作動的に連結された微調整機構体を更に有することを特徴とするベルトテンショナに関する。

本発明は、別の態様では、エンジンに設けられているベルトを張力調整する方法であって、
ａ）テンショナであって、ピボットシャフトと、ピボットシャフトに回転可能に取り付けられていて、自由アーム停止位置と負荷停止位置との間でテンショナアーム軸線回りに回動するテンショナアームと、テンショナアームに回転可能に取り付けられていて、プーリ軸線回りに回転するプーリと、テンショナアームを自由アーム停止位置に向かって付勢するよう位置決めされたテンショナばねとを有し、テンショナばねが第１の端部及び第２の端部を有し、第１の端部がテンショナアームに係合するようになっているテンショナを用意するステップと、
ｂ）テンショナアーム軸線が固定されると共にプーリをベルトに係合させるようテンショナをエンジンのエンジンブロックに取り付けるステップと、
ｃ）テンショナアーム軸線を固定状態に保ちながらテンショナばねの第２の端部を動かしてテンショナアームをベルトに係合させる付勢力を調節するステップとを有することを特徴とする方法に関する。

本発明は、別の態様では、テンショナをエンジンに自動的に設置し、テンショナをエンジンに固定的に取り付けた後にベルト張力を微調整する方法に関する。

本発明は、別の態様では、エンジンに固定的に取り付けられた後にベルト張力プロフィールの点で微調整可能なテンショナに関する。

次に、添付の図面を参照して本発明を説明するが、これは例示に過ぎない。

本発明の実施形態に従ってエンジンのエンジンブロックに取り付けられたテンショナの斜視図である。 ばね端部が巻き上げ方向に押圧された第１の位置にある状態の図１に示されているテンショナの拡大平面図である。 図２に示されているテンショナの一部分の側面図である。 ばね端部が第２の又は基準位置にある状態の図１に示されているテンショナの平面図である。 ばね端部が巻き出し方向に付勢された第３の位置にある状態の図１に示されたテンショナの平面図である。 図１に示されたテンショナの分解組立て斜視図である。 図１に示されたテンショナの断面側面図である。 図１に示されたテンショナの下側の平面図であり、自由アーム停止部に当たっているばね端部を示す図である。 図１に示されたテンショナの下側の平面図であり、ばね端部を基準位置で示す図である。 図１に示されたテンショナの下側の平面図であり、負荷停止部に当たっているばね端部を示す図である。 図１に示されたテンショナの斜視図であり、テンショナのピボットシャフトの調節の仕方を示す図である。 図１に示されたテンショナの斜視図であり、テンショナのピボットシャフトの調節の仕方を示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、流体駆動される別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、流体駆動される更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、ソレノイドを含む別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、機械的リンク機構を備えたソレノイドを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、受動型形状記憶合金アクチュエータを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、歯車モータを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、スクリュージャッキ装置を含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、前進位置にある能動型形状記憶合金アクチュエータを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、引っ込み位置にある能動型形状記憶合金アクチュエータを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、ケーブルを介してばね端部を押すアクチュエータを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 図１に示されたテンショナの平面図であり、ケーブルを介してばね端部を引くアクチュエータを含む更に別のアクチュエータを示す図である。 ばね端部が巻き上げ方向に調節されたときのテンショナの張力プロフィールを示すグラフ図である。 ばね端部が基準位置に調節されたときのテンショナの張力プロフィールを示すグラフ図である。 ばね端部が巻き戻し方向に調節されたときのテンショナの張力プロフィールを示すグラフ図である。 図２２〜図２４に示されているテンショナに関する３つの張力プロフィールを示すグラフ図である。 図２５Ａに示されたグラフの一部分の拡大図である。 本発明の実施形態としてのテンショナに含まれ又はこのテンショナによって使用可能な制御装置及びセンサの略図である。

図１を参照すると、図１は、本発明の実施形態としてのベルトテンショナ１０を示している。ベルトテンショナ１０は、エンジン１３のエンジンブロック１２に取り付けられた状態で示されている。テンショナ１０は、ベルト１６、例えば駆動ベルト又はタイミングベルトを張力調整するために用いられる。図２は、テンショナ１０の拡大平面図である。図５Ａは、テンショナ１０の分解組立て斜視図である。図５Ｂは、テンショナ１０の断面側面図である。

図５Ｂを参照すると、テンショナ１０は、オプションとしてのベースプレート１７、ピボットシャフト１８、テンショナアーム２０、プーリ２２、テンショナばね２４、ベルト張力の粗調整機構体２６（これをマクロ調整機構体２６と称する場合がある）及びベルト張力の微調整機構体（これを微調整機構体２８と称する場合がある）を有する。ベースプレート１７は、エンジンブロック１２に取り付け可能であり、このベースプレートは、以下に更に説明する微調整機構体２８の取り付け面を提供する。ベースプレート１７は、複数個のベースプレート締結具３２（図１）によりエンジンブロック１２に取り付け可能である。

図５Ｂを参照すると、ピボットシャフト１８は、ピボットシャフト本体３４及びピボットシャフト本体３４の符号３８で示された遠位端部のところに位置するピボットシャフトフランジ３６を有する。ピボットシャフト本体３４を貫通してピボットシャフト締結具孔４０が設けられており、かかるピボットシャフト締結具孔は、これを通るピボットシャフト締結具１４の挿通を可能にし、それにより、ピボットシャフト１０をベースプレート１２に取り付け、それによりピボットシャフト１８を回転的に固定する。ピボットシャフト締結具孔４０は、ピボットシャフトを回転軸線４２に沿って延びている。

ピボットシャフト１８は、中心がテンショナアームピボット軸線４６と一致したテンショナアーム取り付け面４４を有している。テンショナアーム２０は、テンショナアーム取り付け面４４に回転可能に取り付けられており、テンショナアームピボット軸線４６回りに回動する。注目されるように、テンショナアームピボット軸線４６は、ピボットシャフト締結具孔４０から間隔を置いて位置し、即ち、これからずれている。ピボットシャフト締結具１４をテンショナ取り付け孔１５内に部分的にしか締め付けられていない場合、ピボットシャフト１８は、回転可能であり、それにより、ピボットシャフト回転軸線４２回りのテンショナアームピボット軸線４６の角度位置の調節が可能である。２本の軸線４０，４６は、図２の平面図においても示されている。再び図５Ｂを参照すると、マクロ調整機構体２６は、ピボットシャフト締結具孔４０とテンショナアームピボット軸線４６が互いにずれているということによって提供されており、かかるマクロ調整機構体については、以下に更に説明する。

ピボットシャフト１８は、ピボットシャフトフランジ３６の延長部分に設けられた状態で示されている調節ツール受け入れ孔５０を有している。調節ルール受け入れ孔５０は、調節ツール５１（図９及び図１０に示されている）を受け入れるよう構成されている。図示の例示の実施形態では、調節ツール受け入れ孔５０は、六角形の形をしており、調節ツール５１は、アレン・キー（Allen Key ）であるが、任意他の適当な形状及び任意他の適当なツールを用いることができる。テンショナアームピボット軸線４６の回転位置を調節するため、必要に応じて先ず最初にピボットシャフト締結具１４を、図９に示された方向に締結具１４内に挿入されたツール（例えば、アレン・キー）の回転によって示されるようにベースプレート１７から弛める。好ましくは、ピボットシャフト締結具１４は、ピボットシャフト１８をこれが取り付けられているエンジンブロック１２の面に対してできるだけ直角に保つよう可能な限り僅かだけ弛められる。いったん弛めると、調節ツール５１を用いてピボットシャフト１８（及びテンショナアームピボット軸線４６）をピボットシャフト回転軸線４２回りに回転させ、ついには、ピボットシャフト１８が選択された位置に達するようになる。ピボットシャフト１８がいったん選択された位置に位置すると、ピボットシャフト締結具１４を締め付けてピボットシャフト１８及びテンショナアームピボット軸線４６の位置を固定するのが良い。

図５Ｂを参照すると、テンショナアーム２０は、符号５２で示されたスリーブ支承体を介してピボットシャフト１８のテンショナアーム取り付け面４４に回転可能に取り付けられたスリーブ部分５１を有している。テンショナアーム２０は、遠位側がピボットシャフトフランジ３６によってピボットシャフト１８上に捕捉されると共に起因側がばね支承リング５６のテンショナアーム制限面５４によって捕捉されており、ばね支承リング５６は、ピボットシャフト１８に固定的に連結されている（例えば、溶接によって）。ばね支承リング５６は、テンショナばね２４を捕捉するのを助ける。

テンショナ１０の使用中におけるテンショナアーム２０の回転を阻止する摩擦力を減少させるために支承ワッシャ５７をテンショナアーム２０のスリーブ部分５１の遠位端部とピボットシャフトフランジ３２との間に設けるのが良い。スリーブ部分５１の近位端部は、符号５８で示された比較的狭い接触領域を備えた状態で製作されるのが良く、その結果、スリーブ部分５１の遠位端部とテンショナアーム制御面５４との間に生じる摩擦量は、比較的小さい。

テンショナアーム２０は、中心がプーリ軸線６２に一致したプーリ取り付け面６０を有している。プーリ２２は、支承体６４を介してプーリ取り付け面６０に回転可能に取り付けられており、プーリ軸線６２回りに回動する。テンショナアーム２０は、プーリ軸線６２がとりわけテンショナアーム２０について提供されることが望ましい移動量に基づく選択された量だけテンショナアームピボット軸線４６から間隔を置いて位置するように寸法決めされている。軸線６２，４６，４２も又、図２の平面図に見える。

プーリ２２は、任意適当な形態のものであって良い。例えば、図示のプーリ２２は、ベルト係合面６６及びベルト１６が使用中、プーリ２２から途中で外れるのを阻止するよう設けられた第１及び第２のフランジ部分６８，７０を有する。

テンショナばね２４は、ばねチャンバ６７内に保持され、ばねチャンバ６７は、一部がテンショナアーム２０により構成されると共に一部がばね支承部材５６により構成されている。図２を参照すると、テンショナばね２４は、テンショナアーム２０を第１の方向（ベルト１６に向かう方向）に押圧してベルト１６に選択された大きさの張力をもたらす付勢力を生じさせる。図示の実施形態では、テンショナばね２４は、トーションばねであり、第１の端部６８及び第２の端部７０を有している。テンショナばね２４の第１の端部６８は、テンショナアーム２０に設けられた第１の端部スロット７２（図６）内に位置決めされている。テンショナアーム２０の第２の端部７０は、ばねチャンバ６７からテンショナアーム２０に設けられた第２の端部スロット７４（図６及び図５Ａを通って外方に延びている）。

テンショナアーム２０の第２の端部スロット７４は、第１の端壁７６及び第２の端壁７８により画定されている。第１及び第２の端壁７６，７８は、ベルト１６に近づいたりこれから遠ざかったりするテンショナアーム２０に利用できる移動角度範囲を制限する第１及び第２の制限面として働く。第１の端壁７６を自由アーム停止部と呼ぶ場合があり、この第１の端壁は、第１の方向における（即ち、ベルト１６に向かう又はこの中に入る）テンショナアーム２０の移動を制限する。第２の端壁７８を負荷停止部と称する場合があり、この第２端壁は、第２の方向における（ベルト１６から遠ざかる）テンショナアーム２０の移動を制限する。

使用中、ばね２４の第２の端部７０を図７に示されているように符号７９で示されたマーカに対して心出しするよう位置決めするような仕方で調節するのが良い。この位置では、ばね２４により、テンショナアーム２０は、特定の引張り力をベルト１６に加える。ベルト１６の張力が減少する状況（例えば、エンジンの熱収縮に起因して）、テンショナばね２４の付勢力は、テンショナアーム２０をベルト１６内への方向（即ち、自由アーム停止部７６に向かう第１の方向）に駆動する。テンショナアーム２０が自由アーム停止部７６に近づくと、ばね２４は、幾分かの量だけ巻き戻り、その結果、このばねがテンショナアーム２０に及ぼす付勢力は、それに応じて減少し、ついには、テンショナアーム２０とベルト１６との間の平衡状態に達するようになる。ベルト１６の張力が増大する状況では（例えば、エンジンの熱膨張に起因して）、ベルト１６は、締まり、そしてテンショナアーム２０を負荷停止部７８に向かう第２の方向に駆動する。テンショナアーム２０が負荷停止部７８に向かって回転すると、テンショナアーム２０は、ばね２４を巻き上げ、それによりばね２４によりテンショナアーム２０に及ぼされる付勢力を増大させ、ついには、テンショナアーム２０とベルト１６との間の平衡状態に達するようになる。

図２３に示されたグラフ図は、テンショナアーム２０がその自由アーム停止位置とその負荷停止位置との間の運動範囲にわたって回転しているときのベルト１６の張力のプロットを示している。ベルト１６の張力は、これを図２２及び図２４のそれぞれの符号８１ａ，８１ｃで示された張力プロフィール曲線に対して識別するよう符号８１ｂで示された曲線によって表されている。このグラフ図には、垂直の破線８０が示されており、この垂直破線は、エンジンブロック１２が特定の基準温度（例えば、２５℃）にあるときの提供されるベルト張力及びテンショナアーム２０の角度位置を特定している。また、グラフ図には、垂直の線８２が示されており、この垂直の線は、エンジンブロック１２が特定の低い温度、例えば、−４０℃にあるときのベルト張力及びテンショナアーム２０の角度位置を特定している。また、垂直の線８４が示されており、この垂直な線は、エンジンブロック１２が特定の高い温度（例えば、１２０℃）の状態にあるときのベルト張力及びテンショナアーム２０の角度位置を特定している。注目されるように、図示の張力曲線８１ｂは、図示されていて図７に示された調節状態にあり且つ特定のベルト１６に用いられる特定のエンジンに取り付けられた特定のテンショナ１０に特有である。曲線８１ｂの形状は、これら上述の要素のうちの任意のもののばらつきに応じて様々であろう。本明細書の全体を通じて、「エンジン温度」及び「エンジンブロック温度」という用語は、テンショナ１０の作動及び性能に関して実質的に同一の内容を意味するようになっている。

図６を参照すると、ばね２４の第２の端部７０がエンジンブロック１２上におけるテンショナアームピボット軸線４６の位置を変えないでばね２４を選択された量だけ巻き戻し方向に調節された場合、テンショナ１０によりベルト１６に提供される張力曲線は、図２４に符号８１ｃで示されているような曲線であろう。この場合も又、エンジンブロック基準温度（例えば、２５℃）は、垂直の線８０で表され、低温（例えば、−４０℃）は、線８２で表され、高温（例えば、１２０℃）は、線８４で表されている。

図８を参照すると、ばね２４の第２の端部７０がエンジンブロック１２上におけるテンショナアームピボット軸線４６の位置を変えないでばね２４を選択された量だけ巻き上げる方向に調節された場合、テンショナ１０によりベルト１６に提供される張力曲線は、図２２に示されているような曲線であろう。この場合も又、エンジンブロック基準温度（例えば、２５℃）は、垂直の線８０で表され、低温（例えば、−４０℃）は、線８２で表され、高温（例えば、１２０℃）は、線８４で表されている。

図２５Ａ及び図２５Ｂ（図２５Ｂは、図２５Ａの一部分の拡大図である）は、全て単一のグラフ上に位置した３本の張力プロフィール曲線８１ａ，８１ｂ，８１ｃを示している。図６〜図８に示された特定のテンショナ１０に関し、ベルト張力プロフィール曲線８１ｃは、テンショナアーム２０の角度位置範囲の一部分にわたりテンショナアーム２０について近似的に約３３°の角度まで曲線８１ｂよりも低いということが理解できる。ほぼこの角度では、曲線８１ａと曲線８１ｂは、交差し、この角度を超えると、ベルト張力プロフィール曲線８１ａは、ベルト張力プロフィール曲線８１ｂよりも高い。このことは、テンショナアーム２０が約３３°を超えると、ばね端部７０を巻き戻し方向に基準位置から動かすと、実際に、ベルト張力が増大することを意味している。これは、この特定のベルトがこの特定のエンジンに設けられている状態では、ピボットシャフト１８が特定の角度に合わせて調節されたこの特定のテンショナには特定の幾何学的形状が必要だからである。また、図２５Ａ及び図２５Ｂから理解できるように、曲線８１ａは、約３６．５°よりも小さいテンショナアーム角度に関して曲線８１ｂよりも高く、この角度を超えると、曲線８１ａは、曲線８１ｂよりも低い。このことは、約３６．５°のテンショナアーム角度を超えた角度では、ばね端部７０を巻き上げ方向に基準位置から調節すると、ベルト張力が減少することを意味している。

一般に、ベルト張力が高いと、利点と欠点の両方がある。ベルト１６に加わる張力が高いと、エンジンのねじり振動によりベルト１６に共振が生じる恐れが減少する。ねじり振動は、エンジンの作動中にクランクシャフトの速度に生じる周期的変化（例えば、正弦波変化）に起因している。クランクシャフトのこれら速度変化は、ピストン及び連接棒の往復動相互間で生じるエネルギー移送及びクランクシャフトの回転運動の結果である。これら周期的速度変化は、ベルト１６に共振を生じさせる場合がある。ベルト１６の共振は、幾つかのマイナスの結果をもたらす場合がある。ベルト１６がタイミングベルトである実施形態におけるかかる結果の１つは、共振の振幅が大きすぎる場合、これにより潜在的にベルト１６がカムシャフトに対するそのタイミングを失ってスキップし、このことが当該技術分野において周知であるように、大抵のエンジンにとって破滅的であるということにある。したがって、タイミングベルト、例えばベルト１６に関するベルト歯のスキップの恐れを減少させることが重要である。さらに、共振は、ベルト歯のスキップを生じさせるほどひどくはない場合であっても、ベルト１６の寿命を短くする場合がある。ベルト１６を比較的高い張力下に保つことにより、ねじり振動の効果が抑制され、それにより共振の恐れが減少する。

しかしながら、高いベルト張力の重大な欠点は、ベルトと関連してエンジン出力について付随的に発生する損失が増大するということにある。というのは、エンジンは、ベルト張力が増大すると、回転するためには比較的精一杯働かなければならないからである。さらに、過度に高いベルト張力は、ベルト１６の寿命に悪影響を及ぼす場合がある。

微調整機構体２８は、所望に応じてばね２４の第２の端部７０の調節を可能にし、それにより、テンショナ１０のばね張力プロフィールを制御することができる。重要なこととして、微調整機構体２８により、この調節は、ピボットシャフト締結具１４を弛める必要なく起こることができる。これは、エンジン１３へのテンショナ１０の設置中及びエンジン１３の次の試験中有利な場合がある。テンショナ１０がエンジン１３に取り付けられると、ベルト１６に対するテンショナアーム２０の正確な向き及び位置に幾分かのばらつきがあると共にばね２４の付勢力に幾分かのばらつきがあり、しかも他の許容誤差があるであろう。これら変数を補償すると共に他の効果、例えば設計上、エンジンの作動の基準温度に対するエンジン組み立て設備内における周囲温度を計算に入れるために、ばね２４の第２の端部７０の位置は、張力プロフィールを図２４の曲線８１ｃにより示されたプロフィールに近づけ又は張力プロフィールを図２２の曲線８１ａに示されたプロフィールに近づけるよう微調整機構体２８を用いて調節可能である。

幾つかの先行技術のテンショナでは、テンショナが許容可能な調節範囲内に位置決めされていない場合、テンショナに設けられたピボットシャフト締結具は、テンショナを再調節することができるよう弛められる必要があった。しかしながら、幾つかの先行技術のテンショナでは、ピボットシャフトの位置決め状態は、ピボットシャフト締結具をいったん弛めると失われ、このことは、設置プロセスの大部分を繰り返す必要があるということを意味している。さらに、設置プロセスが実質的に繰り返されるので、テンショナの２回目の設置の試みの結果として、依然として、適切ではない張力プロフィールが生じる恐れがある。さらに、許容可能な張力プロフィールが先行技術のテンショナを設置するための２回又は３回の試みの実施後に達成できなかった場合、エンジン組み立て会社の方針により、テンショナが不合格品となるか新たなテンショナをその定位置に設置するかのいずれかが行なわれ、或いは、より極端な場合においては、エンジン全体が再び作り直される場合があり、それによりそのエンジンと関連した組み立て時間及び組み立て費用が著しく増大する。これとは対照的に、本発明の実施形態としてのテンショナ１０では、テンショナ１０がエンジン１３に最初に取り付けられた後に適当な張力プロフィールをもたらさなかった場合、張力プロフィールを許容可能な範囲内に至らせようとして微調整機構体２８を調節することができ、それにより、本質的にテンショナ１０を再設置する必要性がなくなる。だからといって、微調整機構体２８は、テンショナ１０の１回の設置具合が全て貧弱であった場合にこれを補償することが必ず必要であるというわけではないということが注目されよう。これは単に、微調整機構体２８により、テンショナ１０の中には、これを調節して迅速且つ容易に、しかも締結具１４を弛め、次にテンショナ１０を再設置する必要なく、許容可能な性能パラメータの範囲内に至らせることができるものがあるということである。

微調整機構体２８は、任意適当な形態を取ることができる。例えば、図２に示されている実施形態では、微調整機構体２８は、任意所望の角度位置でベースプレート１７（カム締結具８８により）固定的に取り付け可能なカム８６を有している。カム８６は、図２では、大張力位置で示され、図３では基準張力位置で示され、図４では小張力位置で示されている。図２Ａに示されているように、カム８６は、チャネル形状の縁面９０を有し、したがって、この縁面は、ばね２４の第２の端部７０を捕捉し、第２の端部７０が縁面８０から偶発的に滑り落ちるのを阻止するようになっている。

さらに、カム８６は、カム調節ツール（図示せず）を受け入れる調節ツール受け入れ開口部９２を更に有するのが良く、このカム調節ツールは、任意適当なツールであって良く、例えば、アレン・キーである。カム８６を調節するため、締結具８８を必要に応じて弛め、ツール（図示せず）を用いてカム８６を所望に応じて回転させるのが良く、次に締結具８８を締め付ける。

注目されるように、図２、図３及び図４に示された微調整機構体２８は、手動調整型機構体であると共に回転機構体であり、その調整範囲にわたり無限に調整可能である。

変形例として、２つ又は３つ以上の別々の位置相互間で動くことができる微調整機構体２８、例えば図１１に示されている微調整機構体２８を提供することが可能である。図１１の微調整機構体２８は、リニアアクチュエータであって、流体圧を用いて第１の位置と第２の位置との間で動かされるアクチュエータ９４を含む。具体的に説明すると、アクチュエータ９４は、流体チャンバ９８内に設けられたピストン９６及びこの場合第１及び第２のばね１００ａ，１００ｂで構成されたオプションとしての付勢構造体１００を有する。流体チャンバは、第１の端部１０４のところに第１のポートを有すると共に第２の端部１０８のところに第２のポート１０６を有する。第１の圧力状態にある流体が第１のポート１０２のところに提供され、第２の圧力状態にある流体が第２のポート１０６のところに提供される。第１及び第２のポート１０２，１０６のところの流体の圧力を制御することにより、ピストン９６を第１又は第２の位置のところに動かすことができる。第１及び第２のポート１０２，１０６の通気時に、ばね１００ａ，１００ｂは、ピストン９６をホームポジション（基準位置）に戻し、このホームポジションは、アクチュエータ９４の第３の位置となる。第１及び第２の位置は、それぞれ、ピストン２４の第２の端部７０に関する大張力設定位置及び小張力設定位置に対応するのが良い。第３の位置は、第２の端部７０の基準設定値に対応するのが良い。

ピストン９６は、ハウジングから延び出てばね２４の第２の端部７０に連結されている。ばね２４の第２の端部７０への連結は、符号１１０で示されている球形ロッド端部によって行なわれるのが良く、この球形ロッド端部は、この連結部が、ピストン９６が伸縮するときにばね２４の第２の端部７０とピストン９６との間に生じる角度変化に対応することができるよう球形物資を有する。球形ロッド端部は、ロードアイランド州０２９１４イーストプロビデンス・ピーオーボックス１４３４９所在のイグアス・インコーポレイテッド（igus Inc.）により提供されているものであるのが良い。

図１１に示されているアクチュエータ９４は、空気圧アクチュエータか油圧アクチュエータかのいずれかであるのが良いことが注目されよう。

図１２を参照すると、図１２は、アクチュエータ９４を示しているが、図１１に示されている実施形態に対して形態において幾つかの変更が加えられている。具体的に説明すると、第１のポート１０２は、ベントポートであり、その結果、第１の流体圧力は、大気圧である。さらに、付勢構造体１００は、第１のばね１１２しか含んでいない。

図１３を参照すると、アクチュエータ９４は、図１１及び図１２に示されている流体駆動アクチュエータに代えて、電磁ソレノイド１１４（これを単にソレノイド１１４と称する場合がある）である。図１３に示されている実施形態では、ソレノイド１１４は、作動部材１１６を駆動し、この作動部材は、ばね２４の第２の端部７０に係合する。ソレノイド１１４は、その利用可能な位置の各々においてラッチ止めすると共にロックするよう構成されているのが良い。ソレノイド１１４を適当な電気源、例えばエンジンが設置されている車両内の電気系統に接続する電気導管１１８が示されている。

球形ロッド端部１１０がばね２４の第２の端部７０と作動部材１１６を互いに連結した状態で示されている。

ソレノイド１１４は、任意適当な形式のソレノイドであって良く、又、このソレノイドは、２つの位置に位置決め可能であるよう構成されていても良く、或いは、３つ又は４つ以上の位置に位置決め可能であるよう構成されていても良い。

図１４を参照すると、図１４は、リンク機構１２０により互いに連結されたソレノイド１１４とばね２４の第２の端部７０を示している。リンク機構１２０は、第１のロッド１２２、ピボット部材１２４及び第２のロッド１２６を有する。第１のロッド１２２は、ソレノイド１１４によって直線的に直接作動され、この第１のロッドは、ピン継手１２７によりピボット部材１２４に連結されている。また、ピボット部材１２４は、ピン継手１２８によって第２のロッド１２６に連結されている。第１のロッド１２２が第１の方向に沿って動くと、それにより、ピボット部材１２５は、ピボット軸線１３０回りに回転し、それにより、第２のロッド１２６が駆動されて第２の方向に沿って動き、第２の方向は、第１の方向に対して任意の選択された角度をなしているのが良い。図示の実施形態では、第２のロッド１２６は、第１のロッド１２２に全体として垂直に動く。このため、リンク機構体１２０を利用すると、図１３に示されているようにアクチュエータ９４を位置決めするのに十分な余地がない場合であっても、アクチュエータ９４をこれが選択された角度にわたり作動するよう構成することができる。さらに、ピン継手１２７，１２８のモーメントのアーム長さは、リンク機構１２０によって機械的利点が得られるよう選択されるのが良く、それにより、ばね端部７０に対する選択された作動力をもたらすために比較的小形のアクチュエータ９４を利用することができる。

図１３及び図１４に示されている実施形態では、ソレノイドは、これが一方向（例えば、ばね２４を巻き取るための方向、なお、この方向を巻き上げ方向と称する場合がある）に動くために付勢され、逆方向（例えば、ばね２４を巻き戻すための方向、なお、この方向を巻き戻し方向と称する場合がある）に動くために消勢されるよう構成されているのが良い。ソレノイド１１４は、内部に位置した付勢ばねを有するのが良く、この付勢ばねは、ソレノイドを上述の逆方向に付勢する。追加的に又は代替的に、ばね２４の第２の端部７０を用いてばね２４を巻き戻し方向に駆動する付勢力を生じさせても良い。

図１５を参照すると、アクチュエータ９４は、形状記憶合金アクチュエータ１３２である。形状記憶合金アクチュエータ１３２は、形状記憶合金部材１３４を有し、この形状記憶合金部材は、ばね端部７０を巻き上げ方向に動かす駆動力を生じさせる。図１５に示されている形状記憶合金アクチュエータ１３２は、受動型アクチュエータであり、このアクチュエータは、エンジン１３の動作温度範囲（例えば、−４０℃〜１２０℃）に収まるよう、例えば８０℃であるよう選択された移行温度を有する。移行温度を上回ると、形状記憶合金部材１３４は、その長さを変え、符号１３６で示された作動部材を第１の位置から第２の位置に駆動し、それにより第２の端部７０を巻き上げ方向に駆動する。移行温度を下回ると、形状記憶合金部材１３４は、長い形状に戻り、それにより、ばね端部７０及びオプションとしてのアクチュエータ１３２の内部に位置した付勢部材（図示せず）は、作動部材をばね巻き戻し方向に駆動することができる。図１５に示されている実施形態では、作動部材１３６とばね端部７０との連結は、作動部材１３６のチャネル形端面１３８により行なわれ、この端面１３８は、外面的にはカム８６のチャネル形縁面９０を介して図２Ａに示されている捕捉と同様、図１５に示された図の紙面から出る方向の第２の端部の運動を阻止する。変形例として、作動部材１３６は、球形ロッド端部、例えば図１１〜図１４に示されているロッド端部１１０を備えても良い。

図１６を参照すると、アクチュエータ９４は、回転アクチュエータであり、このアクチュエータは、符号１４８で示された作動部材に作動的に連結された電気モータ１４０を有している。モータ１４０は、第１の歯車１４４が設けられた出力部材１４２を有する。第１の歯車１４４は、図示のように平歯車であるのが良い。第１の歯車１４４は、第２の歯車１４６を駆動し、この第２の歯車１４６は、モータ１４２から利用できるトルクを増大させるよう第１の歯車１４４よりも大径であるように構成されているのが良い。第２の歯車１４６にはカム１４８が取り付けられ、このカムは、ばね端部７０に係合するチャネル形縁面１５０を備えている。電気導管１５２がモータ１４２を電気源、例えば車両の電気系統に接続するのが良い。モータ１４２は、一方向サーボモータ等であるのが良く、このモータの位置は、ばね端部７０の位置が小張力位置と大張力位置との間の範囲にわたって無限に調節可能であるように実質的に無限に調節可能である。図１６のアクチュエータ９４として使用できるオプションとしての歯車モータ形アクチュエータとしては、米国特許第３，９５４，０１６号明細書、同第４，１３１，３０６号明細書、同第４，６７４，７８１号明細書、同第４，８５０，４６６号明細書、同第４，８８５，９５４号明細書、同第４，８９３，７０４号明細書、同第５，３３８，０７６号明細書、同５，６３４，６７６号明細書、同第５，８６２，９０３号明細書及び同第５，９８３，７３９号明細書に開示されたアクチュエータが挙げられ、これら米国特許の全てを参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。

図１６に示されている歯車１４４の代替手段として、モータ出力シャフト１４２は、ウォーム歯車を駆動するよう使用可能であり、このウォーム歯車は、ウォーム歯車が逆転駆動されるのを阻止するねじ山構造を備えるのが良い。

図１７を参照すると、アクチュエータ９４は、スクリュージャッキ形アクチュエータ１５８であり、このアクチュエータは、ばね端部７０を必要に応じて動かしてベルト張力を調整するよう手動で調節可能である。ばね端部７０は、巻き戻し方向に付勢され、したがって、このばね端部は、符号１６０で示された作動部材を引っ込めると、巻き戻し方向に動く。

図１８及び図１９を参照すると、アクチュエータ９４は、能動型形状記憶合金アクチュエータ１６４である。アクチュエータ１６４は、エンジン１３の作動温度範囲から外れる（好ましくはこれよりも高い）よう選択された移行温度を備えた形状記憶合金部材１６６を有する。例えば、移行温度は、約２００℃であるように選択されるのが良い。その結果、アクチュエータ１６４は、エンジン温度それ自体への暴露によって受動的に作動されることはない。このアクチュエータは、必要に応じて車両の電気系統（又は、任意適当な源及びアース）に接続されると共に選択的に作動可能であるよう電気的に加熱される導線１６７ａ，１６７ｂを有するのが良い。図示のアクチュエータ１６４は、符号１７０で示された作動部材を巻き戻し方向に向かって付勢する付勢部材１６８を有し、その結果、電力がオン（図１８）状態にあるとき、アクチュエータ１６４は、付勢部材１６８に打ち勝ってばね部材７０を巻き上げ方向に動かすようになっており、アクチュエータ１６４（図１９）への電力が切られると、形状記憶合金材料１６６は、低温時の（細長い）形状に戻り、ばね端部７０及び付勢部材１６８は、作動部材１７０を巻き戻し方向に動かすようになっている。理解されるように、ばね端部７０それ自体は、追加的に又は代替的に、作動部材１７０の付勢部材として働くことができる。アクチュエータ１６４は、２位置アクチュエータであるのが良く、変形例として、３つ又は４つ以上の位置に位置決め可能であるように構成されていても良い。

アクチュエータ１６４に用いることができる形状記憶合金リニアアクチュエータの例が米国特許第４，１６０，２２６号明細書、同第５，３４５，９６３号明細書及び同第５，３８１，９５２号明細書に示されており、これら米国特許の全てを参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。

図２０を参照すると、アクチュエータ９４は、ケーブル１８０を介してばね端部７０に作用するリニアアクチュエータ（例えば、ソレノイド１１４又は図１１及び図１２に示された流体被動アクチュエータ９４のうちの１つ）である。ケーブル１８０は、任意適当な形式のケーブルであって良く、例えば、ボーデン（Bowden）・ケーブルである。図２０に示された実施形態では、ケーブル１８０は、作動部材１８２によって動かされてばね端部７０を巻き上げ方向に押す。付勢部材（例えば、ソレノイド１２４）の一部であって良く又はばね端部７０それ自体であって良い）がケーブルを巻き戻し方向に押圧する。

図２１を参照すると、アクチュエータ９４は、図２０に示されている実施形態と同様で、ケーブル１９０を介してばね端部７０に作用するリニアアクチュエータ（例えば、ソレノイド１１４又は図１１及び図１２に示された流体被動アクチュエータ９４のうちの１つ）であるが、異なる点は、ケーブル１９０の作動により、ばね端部７０が図２１に示されている実施形態では巻き上げ方向に引っ張られることである。

図示の実施形態では、ばね端部７０それ自体は、微調整機構体２８をばね２４を巻き出す方向に付勢し、したがって、ばね端部は、微調整機構体２８のための付勢構造体の一部であると考えられることが注目されよう。

図１１〜図２１に示されている実施形態のうちの幾つかでは、球形ロッド端部が用いられ、他の実施形態では、チャネル形端部を備えたロッドが用いられることが注目されよう。チャネル形のロッド端部を示す実施形態では、球形ロッド端部を用いることができ、変形例として、球形ロッド端部を示す実施形態では、チャネル形状の縁面を用いても良いことは理解されよう。

さらに、図１２に示されている機械的リンク機構並びに図２０及び図２１に示されているケーブルリンク機構を数種類のアクチュエータに用いることができることが注目され、かかるアクチュエータとしては、空気圧、油圧、ソレノイド及び形状記憶合金アクチュエータが挙げられる。

オプションとして、テンショナ１０は、符号２００で示された制御装置を有するのが良く、この制御装置２００は、微調整機構体２８に作動的に連結されていて、エンジン１３及びテンショナ１０が搭載されている車両の使用中、ばね２４の第２の端部７０の位置を調節するようになっている。制御装置２００は、１つ又は２つ以上の源から入力を受け取ることができ、そして、これら入力を用いて、ばね２４の第２の端部７０を設定すべき位置を求める際に１つ又は２つ以上のパラメータを決定することができる。特に制御装置２００を用いるのが良い一パラメータは、エンジンブロック温度である。エンジンブロック温度は、エンジン１３の熱膨張又は熱収縮の状態に直接的な影響を及ぼす。しかしながら、ベルト１６の生じる寸法変化は、エンジンブロック１２の寸法変化よりも比較的小さく、したがって、エンジンブロック１２が熱収縮すると、ベルト１６は、緩むと共に張力が小さくなり、これとは逆に、エンジンブロック１２が熱膨張すると、ベルト１６は、引き締まると共に張力が大きくなる。

エンジンブロック１２が冷えている状態では、ベルト１６は、張力が比較的小さく、テンショナアーム２０は、その自由アーム停止部７６に向かって回動し、ここでは、テンショナアーム２０をベルト１６に押し付ける付勢力は、比較的小さい。エンジンブロック１２が低いエンジンブロック温度の状態にあることを確認すると、制御装置２００は、ばね２４の端部の端部７０を図４Ａに示されている「低エンジンブロック温度」位置まで巻き上げ方向に動かしてばね２４によりテンショナアーム２０に及ぼされる付勢力を増大させ、それによりベルト１６の張力を増大させるようプログラムされているのが良い。これにより、或る特定の影響、例えばねじり振動に対するベルト１６の敏感性が低くなる。エンジン１３が低エンジンブロック温度状態にある特定の例は、エンジン１３の始動中である。或る特定のエンジン、例えば或る特定のディーゼルエンジンでは、エンジンの始動中に存在するねじり振動は、特に強く、ベルト１６に共振を生じさせる場合がある。エンジンが比較的低温状態にあるときにベルト１６に加わる比較的大きな付勢力を維持するよう制御装置２００をプログラムすることにより、ベルト１６の共振の発生及びその結果の発生が阻止される。

エンジンブロック１２が或る時間の間の稼働後に暖機運転しているとき、ベルト１６の張力は、エンジンブロック１２の熱膨張の結果として増大する。さらに、幾つかの場合において、エンジン１３のねじり振動の大きさは、エンジン１３が暖機運転するにつれて減少する。ベルト１６の張力の増大により、テンショナアーム２０は、或る量だけ負荷停止部７８に向かう方向に動き、それにより、テンショナアーム２０に加わるばね２４の付勢力が増大する。しかしながら、テンショナアーム２０及びベルト１６に及ぼされる付勢力は、この時点では、ベルト１６の共振を阻止するのに必要な力よりも大きい場合がある。とういうのは、この段階で共振を引き起こすねじり振動のレベルは、減少しているからである。このため、制御装置２００は、ばね２４の第２の端部７０を図４Ｂに示されている位置まで巻き戻し方向に動かしてばね２４の付勢力を減少させ、それによりベルト張力を減少させるようプログラムされているのが良い。上述の結果として、制御装置２００は、共振を阻止するように上述したようにすることが有利な場合にはベルト１６の比較的大きな張力を維持し、ベルト共振の原因となる要因に問題が少ない場合にはベルト１６の比較的小さな張力を維持し、それによりエンジン１３について付随的に発生する損失を減少させる。

コントローラ２００がエンジンブロック温度を求めることができるようにする制御装置２００に提供される入力は、エンジンブロック１２内に設けられている温度センサ２０２から得られるのが良い。エンジンブロック１２に関する温度情報を受け取る代わりに、制御装置２００は、ばね２４を第２の端部７０を順次巻き上げ方向に動かして車両の始動中、ばね付勢力を増大させるようプログラムされていても良い。制御装置２００は、エンジン始動の開始後に選択された期間が経過した時点を検出するようプログラムされているのが良い。選択された期間の経過時、制御装置２００は、選択された期間の経過後、エンジン１３がベルト１６の張力を増大させるよう適当な量だけ暖機運転し、もはや高いねじり振動度を生じさせないという仮定に基づいて、ばね２４の付勢力を減少方向に調節するようプログラムされているのが良い。

制御装置２００がばね２４の第２の端部７０について適当な位置の決定の際に用いることができるもう１つのパラメータは、ベルト１６の張力である。この目的のため、制御装置２００は、ベルト張力センサ２０４から入力を受け取るのが良い。ベルト張力センサ２０４は、任意適当な形式のセンサであって良い。例えば、張力センサ８４は、ベルト１６の張力に関連した量だけベルト１６により撓む係合部材に設けられた歪ゲージを含むのが良い。かかるセンサは、米国特許第６，４８４，５９３号明細書に示されており、この米国特許を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。変形例として、張力センサ２０４は、エンジン１３の作動中、ベルト１６の振動数を測定するセンサであっても良く、制御装置２００は、振動数に基づいてベルト張力を求めることができる。かかるセンサの特定の例は、英国ＮＥ２８・６ＢＹ・タインアンドウェア・ウォールセンド・モーリスロード所在のインテグレーテッド・ディスプレイ・システムズ・リミテッド（Integrated Display Systems Limited）より製造されたClavisベルトテンションメータ（Belt Tension Meter）である。張力の測定は、ばね２４の第２の端部７０の位置を調節するために制御装置２００によって使用できる。制御装置２００は、ベルト張力センサ２０４からの入力を受け取ることができ、そして、それだけに基づいて又は例えばエンジンブロック温度のようなパラメータに関する他の入力に基づいて、選択されたベルト張力を達成するためにばね２４の第２の端部７０をどこまで動かすべきかを判定することができる。

ベルト張力センサ２０４は、テンショナ１０を用いて達成される実際のベルト張力の高い精度を達成するために制御装置２００により用いられる閉ループ制御システムの一部として使用可能である。例えば、エンジン１３の始動中、制御装置２００は、温度センサ２０２からの入力に基づいて、共振を阻止するためにベルト１６に合う特定の張力が望ましいということを確かめることができる。当初、制御装置２００は、所望のベルト張力を達成しようとしてばね２４の第２の端部７０を特定の位置まで動かすのが良い。ばね２４の第２の端部７０の運動中、制御装置２００は、ベルト１６が所望の張力までどれぐらい近づいたかを示す入力を張力センサ８４から受け取るのが良い。この入力を用いて、制御装置２００は、ばね２４の第２の端部７０についてその所望の張力を達成する特定の位置を求めることができる。

制御装置２００は、他のセンサ、例えばエンジンブロック１２用の温度センサ、ねじり振動センサ８６、クランクシャフト角度位置センサ８８からの入力に基づいてベルト１６に達成すべき特定の標的張力を求めることができる。

制御装置２００が求めることができるもう１つのパラメータは、ねじり振動センサ２０６を用いた任意特定の時点で存在するねじり振動の大きさである。注目されるように、センサという用語は、複雑さとは無関係に、センサの環境中の部材の状態を知らせる信号を別の装置に送るよう構成された構造体を含むものとして広義に解されるべきである。センサは、特性を検出し、この特性を或る装置に知らせるよう互いに協働するコンポーネントの複雑なシステムであっても良い。ねじり振動センサ２０６の例示の実施形態は、国際公開ＷＯ２００６／０４５１８１号パンフレットに記載されているものであり、この国際公開を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。エンジン中のねじり振動の度合いを求めることにより、制御装置２００は、共振がベルト１６に生じる恐れを減少させるようテンショナで張力を調節することができる。

ねじり振動を求めるもう１つの方法では、エンジン位置センサ２０８を用いるのが良く、エンジン位置センサ２０８は、例えば米国特許第７，１８８，０２１号明細書に示されているエンジンの正確な位置（例えば、上死点等）を計算し、センサ２０８からの入力を用いて予想ねじり振動を計算する。なお、この米国特許を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。

制御装置２００が求めることができるもう１つの例示のパラメータは、ベルト伸びセンサ２１０を用いたベルト延びの実際の量である。

制御装置２００によって求めることができる別のパラメータは、時間である。例えば、制御装置２００は、エンジンの始動時、ベルト張力を選択された期間をかけて高いレベルまで増大させるよう構成されているのが良く、そして、エンジンが暖機運転し、ねじり振動が選択された期間後に減少するという仮定で、選択された期間後にベルトの張力を減少させることができる。

図２６に示されているセンサ２０２，２０４，２０６，２０８，２１０は、これらの実際の位置を示すものではないが、制御装置２００に接続されたセンサ及びアクチュエータ９４に接続された制御装置２００を概略的に示すようになっていることは理解されよう。

制御装置２００は、ばね端部７０の位置を連続的に変えて有効張力プロフィールがテンショナアーム２０について或る角度範囲にわたり比較的平坦である（即ち、一定である）ようにするよう構成されるのが良いことは注目されよう。変形例として、制御装置２００は、ばね端部７０の位置を連続的に調節することによりテンショナの張力プロフィールに任意の効果的な形状を与えるよう構成されても良い。

変形例として、制御装置２００は、制御装置２００が入力（例えば、ベルト張力又はエンジンブロック温度）に応答してばね２４の第２の端部７０を動かすが、制御装置２００にはこれがベルト１６に所望の張力を実際に与えたかどうかを判定するフィードバックが提供されない開ループ制御を用いて動作しても良い。

微調整システム２８が偏心形状を備えたピボットシャフトを必要とし、テンショナアームピボット軸線の位置を制御するよう回転する粗調整システム２６と関連して提供されている説明を行なった。変形例として、テンショナは、回転ではなく直線動作である粗調整システムを有することが可能である。かかる直線調整機構体の一例が米国特許第６，１４９，５４２号明細書に示されており、この米国特許を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。

ベースプレート１７は、これによりテンショナ１０を作動位置にあらかじめ設置することができ、その結果、ベースプレート１７を締結具３２（図１）の使用によりエンジン１３に簡単に取り付けることができるという点で有利である。ベースプレート１７がいったんエンジン１３に取り付けられると、微調整機構体２８を始動で又は自動的に調節してその特定のテンショナ１０のための張力プロフィールを設定することができる。これにより、テンショナのスイッチに必要な全体的設置時間及び労力が減少する。しかしながら、ベースプレート１７を省いても良く、ピボットシャフト１８を締結具１４によりエンジンブロック１２に設けられている孔に直接取り付けることができるということは理解されよう。微調整機構体２８は又、かかる実施形態ではエンジンブロック１２に設けられている１つ又は２つ以上の適当な孔内に個々に収納されても良い。これにより、ベースプレート１７の提供と関連した費用がなくなるが、それにより、テンショナ１０の設置時間が長くなる。というのは、設置の際、ピボットシャフト１８の回転角度を調節することが必要であり、しかも、２つのコンポーネント（即ち、ピボットシャフト１８及び微調整機構体２８）が１つのコンポーネント（ベースプレート１７）に代えてエンジンブロック１２に設置されることになるからである。

図示のテンショナ１０は、偏心取り付け型ピボットアーム１８を有する。注目されるように、微調整機構体２８は、他形式のテンショナ、例えば米国特許出願公開第２００９／００１１８８１号明細書に示されている同心ピボットシャフト付きテンショナに加わるベルト張力を調整するために設けられるのが良いことが注目されよう。なお、この米国特許出願公開を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。かかるテンショナは、一方向クラッチを有する。

テンショナ１０をエンジンに設置することができ、そして設置後、微調整機構体を用いて微調整できることは注目されよう。その結果、テンショナ１０は、締結具１４を完全に締め付けた状態で或る程度まで調節することができる。これにより、エンジンが稼働して燃料を燃やしている間、テンショナ１０を微調節することができる。これにより、テンショナ１０を最も正確に調節することができる。というのは、エンジンを稼働させると共に燃料を燃やすことは、テンショナが車両中にある場合に作動している状態に最も厳密にマッチするからである。理解されるように、変形例として、エンジンを他の方法により、例えば、添加プラグの取り外し後にクランクシャフトを回転させることにより又は添加プラグを取り付けた状態でエンジンを回転させることにより、電気モータか手動かのいずれかにより回すことができる。

また、テンショナ１０は、エンジンへのベースプレート１７の設置に先立って、ベースプレート１７にあらかじめ取り付けられても良いことが注目されよう。この場合、ベースプレートを適当なロボット装置によってエンジンに取り付けるのが良く、微調整機構体２８を用いた微調整も又、適当なロボット／自動化装置を用いて実施できる。その結果、テンショナ１０の取り付けプロセス全体を自動化することができる。

上述の説明は、本発明の複数の実施形態に関するが、本発明は、添付の特許請求の範囲の公正な意味内容から逸脱しないで別の改造及び変更が可能であることは理解されよう。

Claims (26)

1. ベルトを張力調整するベルトテンショナであって、
   エンジンのエンジンブロックに対して固定的に取り付け可能なピボットシャフトを有し、
   前記ピボットシャフトに回転可能に取り付けられていて、自由アーム停止位置と負荷停止位置との間でテンショナアーム軸線回りに回動するテンショナアームを有し、
   前記テンショナアームに回転可能に取り付けられていて、プーリ軸線回りに回転するプーリを有し、
   前記テンショナアームを前記自由アーム停止位置に向かって付勢するテンショナばねを有し、前記テンショナばねは、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部は、前記テンショナアームに係合し、
   前記テンショナばねの前記第２の端部の位置を制御して前記テンショナばねの張力を制御するよう作動的に連結された微調整機構体を有する、ベルトテンショナ。
2. 自由アーム停止部及び負荷停止部を更に有し、前記自由アーム停止部及び前記負荷停止部は、前記テンショナアームの前記自由アーム停止位置及び前記負荷停止位置をそれぞれ制御し、前記微調整機構体は、前記テンショナアームと前記自由アーム停止部位置との間及び前記テンショナアームと前記負荷停止位置との間で利用可能な角度範囲の大きさを制御する、請求項１記載のベルトテンショナ。
3. 前記微調整機構体は、リニアアクチュエータを含み、前記リニアアクチュエータは、前記テンショナばねの前記第２の端部に係合する作動部材を含む、請求項１記載のベルトテンショナ。
4. 前記微調整機構体は、前記作動部材に作動的に連結されると共に電気源に接続可能な形状記憶合金部材を含み、前記形状記憶合金部材は、前記形状記憶合金部材への電気の流れに基づいて調節可能な形態を有し、前記形状記憶合金部材の前記形態は、前記作動部材の位置を制御する、請求項３記載のベルトテンショナ。
5. 前記作動部材は、流体チャンバ内に位置決めされたピストンであり、前記流体チャンバは、第１の端部及び前記第１の端部のところに設けられていて、前記ピストンを前記第１の方向に押圧するために流体を第１の選択可能な圧力で受け入れる第１の流体ポートを有し、前記微調整機構体は、前記作動部材を前記第１の方向とは逆の第２の方向に付勢するよう位置決めされたピストン付勢部材を更に含む、請求項３記載のベルトテンショナ。
6. 前記作動部材は、流体チャンバ内に位置決めされたピストンであり、前記流体チャンバは、第１の端部及び前記第１の端部のところに設けられていて、流体を第１の選択可能な圧力で受け入れる第１の流体ポートを有し、前記流体チャンバは、第２の端部を有すると共に前記第２の端部のところに設けられていて、流体を第２の選択可能な圧力で受け入れる第２の流体ポートを有し、前記ピストンは、前記第１の端部及び前記第２の端部のところの流体の圧力の結果として、第１の位置と第２の位置との間で動くことができ、前記第１の位置及び前記第２の位置は、前記テンショナばねの前記第２の端部の前記第１の位置及び前記第２の位置に対応している、請求項３記載のベルトテンショナ。
7. 前記流体チャンバは、前記ピストンを前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に向かって付勢する付勢構造体を更に含み、前記第３の位置は、前記テンショナばねの前記第２の端部の第３の位置に対応している、請求項６記載のベルトテンショナ。
8. 前記リニアアクチュエータは、電気源に接続可能なソレノイドである、請求項３記載のベルトテンショナ。
9. 前記リニアアクチュエータは、バイメタルアクチュエータである、請求項３記載のベルテンショナ。
10. 前記微調整機構体は、前記テンショナばねの前記第２の端部に係合する作動部材を有する回転アクチュエータを含む、請求項１記載のベルトテンショナ。
11. 前記回転アクチュエータは、前記作動部材に作動的に連結されたモータを更に有し、前記作動部材は、カムであり、前記モータの回転により、前記カムが回転し、それにより、前記テンショナばねの前記第２の端部が動く、請求項１０記載のベルトテンショナ。
12. 制御装置を更に有し、前記制御装置は、前記微調整機構体に作動的に連結されると共に少なくとも１つのパラメータに基づいて前記ばねの前記第２の端部の位置を調節するよう構成されている、請求項１記載のベルトテンショナ。
13. 前記少なくとも１つのパラメータは、前記エンジンブロックの温度を含む、請求項１記載のベルトテンショナ。
14. 前記少なくとも１つのパラメータは、前記ベルトの張力を含む、請求項１記載のベルトテンショナ。
15. 前記ピボットシャフトに連結されたベースプレートを更に有し、前記ベースプレートは、前記エンジンブロックに設けられているベースプレートをロック構造体に係合して前記エンジンブロックに対する前記ベースプレートの回転位置を固定することができるようになっている、請求項１記載のベルトテンショナ。
16. フェールセーフばね制限構造体を更に有し、前記フェールセーフばね制限構造体は、前記微調整機構体の故障の場合に前記フェールセーフばね制限構造体を越える前記テンショナばねの前記第２のばねの端部の運動を阻止するよう選択された位置で前記エンジンブロックに連結可能である、請求項１記載のベルトテンショナ。
17. 前記回転アクチュエータは、電気源に接続可能なソレノイドである、請求項３記載のベルトテンショナ。
18. 前記テンショナアーム軸線の位置を制御するよう作動的に連結されたマクロ調整機構体を更に有する、請求項１記載のベルトテンショナ。
19. 前記ピボットシャフトは、ピボットシャフト回転軸線に沿って延びると共にピボットシャフト締結具の挿通を可能にするよう構成された締結具孔を有し、前記ピボットシャフトは、テンショナアーム取り付け面を有し、前記テンショナアームは、テンショナアームピボット軸線に沿って回転できるよう前記テンショナアーム取り付け面回りに回転可能に取り付けられ、前記テンショナアームピボット軸線と前記ピボットシャフト回転軸線は、互いに間隔を置いて位置し、前記締結具孔の位置及び前記テンショナアーム取り付け面の位置は、前記マクロ調整機構体に含まれる、請求項１８記載のベルトテンショナ。
20. 前記微調整機構体は、作動部材及びモータを含み、前記モータは、前記作動部材の少なくとも３つの位置で停止可能である、請求項１記載のベルトテンショナ。
21. 前記モータは、ウォームに作動的に連結され、前記ウォームは、前記モータの逆回転駆動を阻止するよう選択されたねじ山輪郭形状を有し、前記ウォームは、前記作動部材に作動的に連結されている、請求項２０記載のベルトテンショナ。
22. エンジンに設けられているベルトを張力調整する方法であって、
    ａ）テンショナであって、ピボットシャフトと、前記ピボットシャフトに回転可能に取り付けられていて、自由アーム停止位置と負荷停止位置との間でテンショナアーム軸線回りに回動するテンショナアームと、前記テンショナアームに回転可能に取り付けられていて、プーリ軸線回りに回転するプーリと、前記テンショナアームを前記自由アーム停止位置に向かって付勢するよう位置決めされたテンショナばねとを有し、前記テンショナばねが第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部が前記テンショナアームに係合するようになっているテンショナを用意するステップと、
    ｂ）前記テンショナアーム軸線が固定されると共に前記プーリを前記ベルトに係合させるよう前記テンショナを前記エンジンのエンジンブロックに取り付けるステップと、
    ｃ）前記テンショナアーム軸線を固定状態に保ちながら前記テンショナばねの前記第２の端部を動かして前記テンショナアームを前記ベルトに係合させる付勢力を調節するステップとを有する、方法。
23. 前記ステップｃ）は、前記エンジンブロックの温度を測定するステップ及び前記エンジンブロックの温度に基づいて前記テンショナばねの前記第２の端部を動かすステップを含む、請求項２２記載の方法。
24. 前記テンショナは、前記テンショナばねの前記第２の端部の位置を制御するよう作動的に連結された微調整機構体を更に有し、前記微調整機構体は、前記テンショナばねの前記第２の端部に係合する作動部材を有するアクチュエータを含む、請求項２２記載の方法。
25. 前記微調整機構体に作動的に連結された制御装置を更に有し、前記制御装置は、前記微調整機構体を介して前記ばねの前記第２の端部の位置を調節するよう構成されている、請求項２４記載の方法。
26. 燃料を前記エンジンに追加するステップと、前記燃料を燃焼させることにより前記エンジンを始動させると共に前記エンジンを作動させるステップと、前記エンジンの作動中、前記ステップｃ）を実施するステップとを更に有する、請求項２５記載の方法。

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