JP2013515225A - テンショナ - Google Patents

Abstract

テンショナは、ベース（７）と、ベースに揺動自在に係合するピボットアーム（１）と、ベースとピボットアームの間に係合し、解放方向におけるアームの動きによって負荷を与えられる捻りバネ（９）と、アームの内面（１１）に摩擦係合するとともにベースに押圧係合し、ベースのストッパ（７１）に当接する減衰機構（８）とを備え、捻りバネがストッパ（７１）の周りにおける減衰機構の揺動によって、解放方向に負荷を与えられるとき、減衰機構が径方向の外方に付勢され、アームの内面に係合する。

Description

本発明はテンショナに関し、特に、捻りバネがストッパの周りにおける減衰機構の揺動によって、解放方向に負荷を与えられたとき、径方向の外方に付勢されてアームの内面に係合する減衰機構を有するテンショナに関する。

ベルトテンショナの主な目的はエンジンあるいはアクセサリドライブベルトの寿命を延ばすことである。このような自動テンショナに対する最も典型的な使用は、自動車エンジンのフロントエンドアクセサリドライブである。このドライブは、ベルトが空調機、ウォータポンプ、ファンそしてオルタネータに動力を供給するために必要とされる、各アクセサリのためにプーリ滑車を有する。それぞれのアクセサリは動作中、頻繁に動力の大きさを変化させることを要求する。これらの動力の変化はベルトの各スパンの弛緩と緊張を発生させる。ベルトテンショナはこれらの動力の変化を吸収するのに利用される。

この技術の代表は米国特許第６，６０９，９８８号明細書であり、これは、エンジンのベルトドライブのための非対称減衰テンショナシステムを開示する。ベルトはクランクシャフト上の駆動プーリといくつかの被駆動プーリとの間に連結される。各被駆動プーリは、オルタネータ、パワーステアリングポンプ、コンプレッサ等のアクセサリに連結される。テンショナは、ベルトの移動方向における重大な有効慣性の最初の要素より前のどこかに配置される。テンショナの偏倚部材はベルトのテンションを維持するために用いられる。テンショナはさらに、エンジンの動作によって引き起こされるベルト振動を減衰させるために減衰機構を備える。テンショナの減衰摩擦は、テンショナアームの移動の方向に従って、不等すなわち非対象である。加速中、負荷が減少する方向におけるテンショナの減衰摩擦は、反対すなわち負荷が増加する方向における減衰摩擦よりも著しく低い。加速中のより低い減衰摩擦により、テンショナアームは、加速によって引き起こされるベルト長さの増大に早く順応する。減速中のより高い減衰摩擦は、テンショナアームが負荷方向に遠ざかりすぎてスリップおよび騒音を生じることを防止する。非対称減衰はまた、動作の全ての位相においてベルトにおける全体的な振動を著しく減少させる。

必要なものは、捻りバネがストッパの周りにおける減衰機構の揺動によって、解放方向に負荷を与えられたとき、径方向の外方に付勢されてアームの内面に係合する減衰機構を有するテンショナである。本発明はこの必要性に合致する。

本発明の主な特徴は、捻りバネがストッパの周りにおける減衰機構の揺動によって、解放方向に負荷を与えられるとき、径方向の外方に付勢され、アームの内面に係合する減衰機構を有するテンショナを提供することである。

本発明のその他の特徴は、本発明の以下の説明と添付図面により指摘され、明らかになる。

本発明は、ベース（７）と、ベースに揺動自在に係合するピボットアーム（１）と、ベースとピボットアームの間に係合し、解放方向におけるアームの動きによって負荷を与えられる捻りバネ（９）と、アームの内面（１１）に摩擦係合するとともにベースに押圧係合し、ベースのストッパ（７１）に当接する減衰機構（８）とを備え、捻りバネがストッパ（７１）の周りにおける減衰機構の揺動によって、解放方向に負荷を与えられるとき、減衰機構が径方向の外方に付勢され、アームの内面に係合するテンショナを備える。

この明細書に組み込まれその一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、説明とともに本発明の原理を説明するために用いられる。
テンショナの断面図である。 テンショナの分解図である。 図１の３−３線における平面図である。 バネと減衰機構の底部の斜視図である。

図１はテンショナの断面図である。アーム１はピボット軸３の周りに揺動する。ピボット軸３はベース７内に圧入される。低摩擦ブッシュ２はアーム１と軸３の間に配設される。

アーム１はベルト（図示せず）に対して捻りバネ９により付勢される。バネ９の端部９１はアーム１に係合する。バネ９はフラットバンドバネであるが、丸鋼バネあるいは他の公知の断面形状を有するワイアを含み、従来公知のいかなるバネも利用できる。

ベルトはアイドラプーリ４に係合する。アイドラプーリ４はプーリを回転させるベアリング１０を有する。アイドラプーリ４はベアリング１０とボルト６を介してアーム１に枢支される。ダストシールド５はベアリング１０に異物が侵入するのを防止する。

バネ９の端部９２は減衰機構８に係合する。減衰機構８は摩擦材料８１を備える。摩擦材料８１は従来公知の適当な摩擦材料である。摩擦材料８１は従来公知の適当な接着剤を用いてフレーム部材８２に取付けられる。フレーム部材８２は典型的には曲げ加工された金属板であるが、他の適当な材料であってもよい。好ましい実施形態では、金属板は「薄壁」材料であり、例えば２０ゲージの材料である。

要求される減衰あるいは抵抗トルクを発生するために、減衰機構８はベース７に対してバネ９により付勢され、これにより減衰機構８をアーム１に摩擦係合させる作用を生じる。これは、動作においてバネ９がアーム１によって、解放方向に負荷を与えられるからである。バネ９が解放するとき、各巻きは外側に広がり、これにより減衰機構８を押圧してアーム１の内面１１に摩擦係合させる。

図３は図１の３−３線における平面図である。動作において減衰機構８は圧縮方向に負荷を与えられ、これにより薄壁構造を使用可能にする。すなわちバネ９はアーム１とベース７の間に圧縮状態で保持され、これにより減衰機構８をベース７に押圧する。

摩擦材料８１は特色として約１２０°から約２００°までの円弧αにわたって延びる。好ましい実施形態では、円弧αは約１８０°である。

バネ９は減衰機構８をベース７のストッパ７１に対し、押圧して係合させる。ストッパ７１は径方向の内側部分８３の半径Ｒにおいて減衰機構に接触するように配置される。半径Ｒは、減衰機構８の位置に比べてストッパ７１を径方向の内側に保持しつつ、ストッパ７１をアーム１から十分なクリアランスを持たせるように配置させる。

このようにストッパ７１を部分８３に係合させることにより、動作の間にピボットとしてストッパ７１を用いることにより径方向の外側に移動するという減衰機構の性能を高める。すなわち端部９２によって減衰機構８に付与されるバネ力Ｆはストッパ７１の周りのトルクを発生させ、これは延いては減衰機構８を部分的に回転させ、あるいはストッパ７１の周りに揺動させる。

外表面のバネ９は減衰機構８を径方向に支持するとともに押圧し、これにより摩擦材料８１をアーム１の内面１１に対して径方向の外方に接触させ、摩擦減衰を発生させる。テンショナが動作するとき、摩擦減衰はアーム１の振動を減衰させる。

ベース７はボア３１を介して係合されるボルトの使用によってエンジン（図示せず）に強固に取付けられる。

図４はバネと減衰機構の底面の斜視図である。端部９２は部分８３の内面においてフレーム部材８２に係合する。巻き９３の直径は巻き９４の直径よりも僅かに大きい。これにより、バネの端部９２がフレーム部材８２の中に挿入される。巻き９４に対する巻き９３の直径の差異は、フレーム部材８２の材料の厚さに略等しい。巻き９４はさらに、部分８３に当接する部位によって支持される。端部９２は同様にフレーム８２の長さに沿って押圧し、これにより減衰機構８と材料８１を押圧してベース７（図示せず）に対して摩擦係合させる。

本発明の１つの形態が説明されたが、当業者がここに記載された発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成と部分の関係と方法において変形を施すことは自明である。

Claims (5)

1. ベース（７）と、
   前記ベースに揺動自在に係合するピボットアーム（１）と、
   前記ベースと前記ピボットアームの間に係合し、解放方向における前記アームの動きによって負荷を与えられる捻りバネ（９）と、
   アームの内面（１１）に摩擦係合するとともに前記ベースに押圧係合し、前記ベースのストッパ（７１）に当接する減衰機構（８）とを備え、
   前記捻りバネが前記ストッパ（７１）の周りにおける前記減衰機構の揺動によって、解放方向に負荷を与えられるとき、前記減衰機構が径方向の外方に付勢され、前記アームの内面に係合するテンショナ。
2. 前記軸が取付け部材に係合するためのボアを備える請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記減衰機構が約１８０°の長さの円弧αを有するアームの内面に係合可能な摩擦材料（８１）を備える請求項１に記載のテンショナ。
4. 前記捻りバネがフラットバンドバネである請求項１に記載のテンショナ。
5. 前記ストッパ（７１）が径方向の内側部分（８３）において前記減衰機構に係合する請求項１に記載のテンショナ。

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