JP2015206461A - テンションローラーまたはワインダー装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】生産、および組立てが単純な新規なテンションローラーまたはワインダーを提案する。【解決手段】当接部6aがネジ4の本体41の外周に設けられるとともに、第1当接部5aおよび第2当接部5bが内輪32の穴32bの中に設けられる。ヘッド42およびネジ4の当接部6aの間の軸方向長さは、ヘッド42が接触するよう意図された内輪32の半径方向側端32fと、内輪32の穴32bにおける第1当接部5aとの間の軸方向長さと等しく、ヘッド42およびネジ4の当接部6aの間の軸方向長さは、ヘッド42と反対の内輪32の半径方向側端32dと、内輪32の穴32bにおける第2当接部5bとの間の軸方向長さより常に大きい。ネジ4の本体41を内輪32の穴32bに所望の方向に挿入する場合にネジ4の当接部6aが第1当接部5aに接触するが、不所望の方向に挿入する場合は、第2当接部5bに接触する。【選択図】図1

Description

本発明は、チェーン、またはベルト、例えば自動車の熱内燃機関のタイミングベルトなどのトルク伝動部材と相互作用するよう設計されたテンションローラーまたはワインダーの分野に関連する。
このようなテンションローラーまたはワインダーは、概してトルク伝動部材の張力を常に特定の範囲内に保持するか、またはそれによって採用される経路を局所的に変更するよう機能する。このようなローラーにおいて、プーリーは、ローラー軸受によって軸に回転可能に取り付けられ、ローラーは、その後エンジンブロックまたはテンションローラー装置の部材、例えば関節式アームまたは偏心器に直接または間接的に固定される。
ローラー軸受に中央穴を設けることが一般的に知られており、その中央穴にネジ付きネジが挿入され、前記ネジは、エンジンブロックへのローラーの取り付けを確実にするように、エンジンブロックの壁に設けられた雌ネジ開口部にねじ込まれることを、意図されている。
プーリーおよびローラー軸受を備えるテンションローラーは、その後で構造モジュールとして自動車のエンジン組み立て拠点へ供給される前に、製造業者の拠点で予め組み立てることができ、エンジン組み立て拠点でネジが支持体へのローラーの最終取り付けのためにその後挿入される。
ローラーが非対称である場合、しかし、すなわち2つの異なる半径方向側端を有する場合、この目的のために設けられていない半径方向側端を介するネジの挿入は、組立不良を招く場合がある。例えば、ローラーの一側端には、ネジ頭の全て、または一部を収容するように開口部を設けることができる。ネジが他側端を介して挿入される場合、他側に現れるネジ本体のネジ部分は、非常に短い長さとなる。したがってネジは、ローラーの支持体のネジ付き穴と少ないネジ山でしか係合することができず、衝撃および振動に適さない取り付けをもたらす。
本発明は、より具体的には、少ない部品点数を有し、それによりネジの容易な据付を確実にする、生産、および組立てが単純な新規なテンションローラーまたはワインダーを提案することによりこれらの課題に対処することを意図している。
この目的のために、本発明は、トルク伝動部材のためのテンションローラーまたはワインダー装置に関連し、内輪、外輪および内側および外輪の間の少なくとも1列の転動体を有する少なくとも1つのローラー軸受と、外輪を囲むプーリーと、内輪の中央穴に挿入されるよう意図された本体、およびネジ頭が設けられた保持ネジとを備える。
本発明によれば、当接部がネジの本体の外周に設けられるとともに、第1当接部および第2当接部が内輪の穴の中に設けられる。ヘッドおよびネジの当接部の間の軸方向長さは、ネジのヘッドが接触するよう意図された内輪の半径方向側端と、内輪の穴における第1当接部との間の軸方向長さと等しい。ヘッドおよびネジの当接部の間の軸方向長さは、ネジのヘッドと反対の内輪の半径方向側端と、内輪の穴における第2当接部との間の軸方向長さより常に大きい。ネジの本体を内輪の穴に所望の方向に挿入する場合にネジの当接部が内輪の第1当接部に接触するが、不所望の方向にネジの本体を挿入する場合は、内輪の第2当接部に接触する。
本発明により、ネジが所望の方向で内輪の中央穴に挿入される場合、ネジのヘッドが内輪の半径方向側端に当接し、かつネジの当接部が内輪の第1当接部に接触すると、穴と完全に一体化される。一方、所望の方向で内輪の中央穴にネジが挿入されない場合、穴の中に完全に一体化しない。なぜなら、ネジヘッドが内輪の半径方向側端と接触することなく、ネジの当接部が内輪の第2当接部に接触するからである。
この場合、ヘッドを担持するネジの先端は、貫通することができずに、完全に、または部分的に穴から突出し、それによりネジの誤挿入を作業者に示すことになる。
これらの手段の組み合わせは、テンションローラー装置へネジを挿入するためのキーシステムを形成する。
本発明の好都合なしかし必須ではない態様によると、このようなテンションローラーまたはワインダー装置は、技術的に許容できる組み合わせであれば1または複数の以下の特徴的な機構を組み込むことができる:
− ローラー軸受の転動体がボールである
− 転動体がローラーまたは針である
− ローラー軸受の転動体がケージによって多かれ少なかれ規則的な円周方向感覚維持される
− 外輪の外側円柱面がトルク伝動部材と相互作用するように、ローラー軸受の外輪がローラー装置のプーリーを形成する
− 内輪が半径方向側端に開口部を備え、該開口部の直径および深さは、前記ネジヘッドの先端がローラー軸受および/またはプーリーを越えて軸方向に延在しないようにネジのヘッドの全てまたは一部を受け入れるよう適合されている
− 内輪の中央穴に形成された第1当接部および第2当接部が、内部直径が穴の内部直径未満である軸受の軸方向先端にそれぞれ形成された第1肩部および第2肩部から成る。
− 保持ネジの本体に形成された当接部が、ネジ本体の外部直径より大きい外部直径を有する軸受の一方の軸方向先端に形成された肩部から構成される。
− 内輪の内部の穴における軸受の内部直径は、ネジ本体の対応する軸受の外部直径に実質的に等しい。
− 内輪の穴における軸受の各当接部の位置は、前記当接部の位置およびネジのヘッドの他側に位置する内輪の半径方向側端の間の軸方向距離によって画定される。当接部の位置における軸方向距離と、ネジのヘッドの他側に位置する内輪の半径方向側端およびネジのヘッドが接触するように意図された内輪の半径方向側端の間の内部の穴の軸方向長さとの位置関係が0〜0.5の範囲にある。
− 内輪の穴における軸受の第1当接部の位置は、好ましく0.35に等しい位置関係で配置されている。
− 内輪の穴における軸受の第2当接部の位置は、好ましく0に等しい位置関係で配置されている。
− 第2当接部は、穴における軸受およびネジのヘッドの他側に位置する内輪の半径方向側端の間の接合部に形成された肩部である。
− ネジの本体が、ネジのヘッドの近くに位置する平滑部分、およびネジのヘッドの他側に位置するネジ部分を備える。
− 平滑部分およびネジ部分は、ネジの当接部の両側に位置する。
− ネジ部分の第1ネジ山は、ネジの当接部の直近から始まる。
− ネジのネジ部分の軸方向長さは、内輪の内部の穴の軸方向の全長以下である。
− ネジのネジ部分の軸方向長さは、内輪の内部の穴の軸方向の全長と第2当接部の位置およびネジのヘッドの他側に位置する内輪の半径方向側端の間の軸方向距離との差以下である。
本発明は、上述の実施形態の1つによる、トルク伝動部材のための少なくとも1つのテンションローラーまたはワインダー装置を備える内燃機関にさらに関連する。
単なる一例として示され、添付の図面を参照してなされる原理に整合するテンションローラーまたはワインダー装置を示す2つの独自の実施形態の以下の説明により、本発明がよく理解できかつ、他の利点がより明確に理解されるであろう。
第1実施形態によるネジを伴うローラーの横断面図を示す。 異なる幾何学的パラメータを示すようなテンションローラーの横断面図を示す。 異なる幾何学的なパラメータを示すような第1実施形態によるネジを示す。 第2実施形態によるネジを示す。
テンションローラーまたはワインダーは、全体を符号1によって示されており、中心軸X1を有する。ローラー1は、プーリー2、ローラー軸受3および保持ネジ4を備え、これらの部材は、通常動作モードにおいて軸X1と同軸である。
ネジ4は、シャンク形の本体41、および本体41の自由先端の一方にヘッド42を備える。本体41は、ヘッド42近くに外側円柱面が滑らかな、平滑部分41aを備える。本体41は、前記ヘッド42の反対側にネジ部分41bをさらに備える。
プーリー2は、ベルトまたはチェーンなどのトルク伝動部材(不図示)と相互作用するよう意図された外側円柱面を示す外側部分21を備える。プーリー2は、内側軸方向部分22と、前記内側部分22および外側部分21を接続する半径方向環状中間部分23とをさらに備える。内側部分22および外側部分21は、軸X1と同軸である。内側部分22は、ローラー軸受3が取り付けられる穴22aを備える。
ローラー軸受3は、外輪31、内輪32、およびこの場合ボールである2列の転動体33および34を備え、該転動体は、ケージ35および36ならびに2つのシール37および38によってそれぞれ平行な平面に保持されるよう配置されている。
外輪31は、プーリー2の穴22aに形が整合する外側円柱面31aを備える。プーリー2は、外輪31上に好ましく成形される。外輪31は、転動体33および34のためのローラー軸受軌道が構成された穴31bと、シール37および38が中で圧縮される溝とをさらに備え、前記シールは、回転外輪31との静的シールを形成している。
内輪32は、転動体33および34のためのローラー軸受軌道が構成された外側円柱面32aと、シール37および38との接触を確立するための溝とを備え、前記シールは、非回転内輪32との動的シールを形成している。
外輪31は、前面で2つの半径方向側端31cおよび31dによって軸方向に区切られ、および内輪は、前面で2つの半径方向側端32cおよび32dによって軸方向に区切られており、前記側端は、それぞれ軸方向に位置合わせされている。
内輪32は、保持ネジ4の本体41が挿入される横滑り円筒穴32bをさらに備える。穴32bは、全体が内輪32を軸方向に通る中央開口部であり、および各先端部は半径方向側端32cおよび32dの領域にある。本体41のネジ部分41bは、内輪32の半径方向側端32dに対して軸方向に突出し、かつローラー1を支持するよう意図された構成要素、特に自動車のエンジンブロックの壁に構成された雌ネジ孔に挿入されるよう意図されている。
軸方向の反対側において、内輪は、半径方向側端32c上に開口部32eを備え、該開口部の直径および深さは、ネジ4のヘッド42の全てまたは一部を受け入れるよう構成されているため、ネジの前記ヘッド42の先端は、プーリー2を越えて軸方向に延在しない。さらに開口部32eは、ヘッド42が半径方向側端32cを越えて軸方向に延在しないような寸法で形成されている。
開口部32eは、一旦ネジ4が完全に穴32bに挿入されると、ヘッド42に接触するよう意図された半径方向側端32fを画定する。側端32cおよび32fの間の軸方向長さは、符号L3で示される。
このような構成により、支持体に取り付けられたローラー1の軸方向の大きさ、およびアセンブリ全体の重量を低減することが可能となる。
本発明によると、内輪32の穴32bは、第1当接部5aおよび第2当接部5bを備える。これら2つの当接部5a,5bは、軸受5cの軸方向先端にそれぞれ形成された第1肩部および第2肩部から成り、その内部直径D5は、穴32bの内部直径D32より小さい。
内輪32の穴32bにおける軸受5cの2つの当接部5a,5bの位置は、前記当接部5a,5bの位置およびネジ4のヘッド42の反対側に位置する内輪32の半径方向側端32dの間における軸方向距離L1およびL0それぞれによって画定される。
内部の穴32bにネジ4の本体41を収容するための軸方向長さは、ネジ4のヘッド42の反対側に位置する内輪32の半径方向側端32dおよび内輪32の半径方向側端32fの間で画定され、ネジ4のヘッド42は、半径方向側端32fに対して接触するように意図されている。
図1および図2に示される例において、穴32bにおける第1当接部5aの位置は、当接部5aの軸方向距離L1および軸方向長さLの間の関係が0.35に等しくなるようになっている。
軸方向長さL2は、穴32bにおける第1当接部5aおよびネジ4のヘッド42が接触するよう意図された内輪32の半径方向側端32fの間の距離として画定される。したがってネジ4の本体41を内部の穴32bに収容するための軸方向長さLは、軸方向長さL1およびL2の合計に等しい。穴の軸方向長さ全体は、軸方向長さLおよびL3の合計に等しい。
第2当接部5bは、穴32bにおける軸受5cおよびネジ4のヘッド42の反対側に位置する内輪32の半径方向側端32dの間の接合部に形成された肩部であり、軸方向長さL0はゼロになる。
本発明によると、ネジ4の本体41の外周は、当接部6aを備える。当接部6aは、ネジ4の本体41の外部直径D41より大きい外部直径D6を有する軸受6cの軸方向先端に形成された肩部から構成される。
平滑部分41aおよびネジ部分41bは、ネジ4の当接部6aの両側に位置する。図1および図3に描かれる例において、平滑部分41aは、軸受6bによって担持される。ネジ部分41bの第1ネジ山は、ネジ4の当接部6aの直近から始まる。
内輪32の内部の穴32bにおける軸受5cの内部直径D5は、ネジ4の本体41の対応する軸受6bの外部直径D6に実質的に等しい。内輪32の内部の穴32bの内部直径D32はネジ4の本体41の外部直径D41に、実質的に等しい。
ヘッド42およびネジ4の当接部6aの間の軸方向長さL4は、ネジ4のヘッド42が接触する内輪32の半径方向側端32f、および内輪32の穴32bにおける第1当接部5aの間の軸方向長さL2に等しい。結果として、ネジ4が所望の方向で穴32bに挿入される場合、ネジ4のヘッド42が内輪32の半径方向側端32fに当接し、かつネジ4の当接部6aが内輪32の第1当接部5aに接触すると、穴32bと完全に一体化される。
ヘッド42およびネジ4の当接部6aの間の軸方向長さL4は、ネジ4のヘッド42の反対側の内輪32の半径方向側端32d、および内輪32の穴32b内の第2当接部5bの間の軸方向長さL0より常に大きい。したがって、ネジ4が所望の方向で穴32bに挿入されていない場合、穴32bと完全に一体化されていない。なぜなら、ヘッド42および当接部6aの間のネジ4の一部を完全に挿入するために必要な長さより短い距離に位置する、内輪32の第2当接部5bにネジの当接部6aが接触するためである。この場合、ネジ4のヘッド42は、穴32bから突出し、それ以上の深さまで挿入されることができず、これによりキー手段を形成する。
図1および図2に描かれる例において、第2当接部5bが穴32b内の軸受5cと、ネジ4のヘッド42と反対側に位置する内輪32の半径方向側端32dとの間の接合部に形成された肩部から構成され、ネジ4の当接部6aは、内輪32の側端32dの前記肩部5bに接触するよう配置される。
ネジ4のネジ部分41bは、第1当接部5aおよび半径方向側端32dの間の軸方向長さL1より常に大きい方向長さL5を有し、内輪32の半径方向側端32dに対して軸方向に突出する。
ネジ部分41のこの軸方向長さL5は、さらに内輪の内部の穴の軸方向の全長以下であり、穴の全長は、軸方向長さL1,L2およびL3の合計に等しい。結果として、ネジ4が不所望の方向で穴32bに挿入される場合、ネジ部分41bは、内輪の半径方向側端32cに対してこれ以上部分的に軸方向に突出しない。図1および図2に描かれる例において、第2当接部5bは、穴32bにおける軸受5cおよびネジ4のヘッド42の反対側に位置する内輪32の半径方向側端32dの間の接合部に形成された肩部から構成され、このような場合、ネジ部分41bは、半径方向側端32cを越えて軸方向に延在しない。ネジが正しく挿入されない場合、例えば自動車のエンジンブロックの壁の一部に構成された雌ねじ孔に挿入することができなくない、これによりテンションローラー1は固定することができなくなる。
同じ部材が同じ符号を有する図4に示す第2実施形態によると、ネジ4は、軸受6bが前記ネジ4を内輪32の穴32bに挿入するための当接部を形成する第1肩部6aおよび第2肩部6cを示している点において前述の実施形態と異なっている。
同一の部材が同じ符号を有する図5に示す第3実施形態によると、ローラー1は、第2当接部5bが穴32bの内部における軸受5cの肩部であり、軸方向長さL0がゼロでないという点において先行する実施形態と異なっている。
優先的な方法において、ネジ4のネジ部分41bの軸方向長さL5は、穴32bの軸方向の全長(L1+L2+L3)と第2当接部5bの位置の軸方向距離L0との差以下であり、内輪32の穴32bにおける軸受5cの第2当接部5bおよび内輪32の半径方向側端32cの間の軸方向距離に対応する。したがって、穴32bにおける第2当接部5bの位置に関わらず、ネジの挿入が不正確な場合にネジ部分41bは、半径方向側端32cを越えて軸方向に延在しない。
上記に想定される実施形態および変形例の技術的な特徴は、互いに組み合わせることができる。
1 テンションローラー
2 プーリー
3 ローラー軸受
4 ネジ
5a 第1当接部
5b 第2当接部
5c 軸受
6a 当接部
6b 軸受
31 外輪
32 内輪
32b 穴
32c 半径方向側端
32d 半径方向側端
32e 開口部
32f 半径方向側端
33,34 転動体
41 本体
41a 平滑部分
41b ネジ部分
42 ヘッド
第1実施形態によるネジを伴うローラーの横断面図を示す。 異なる幾何学的パラメータを示すようなテンションローラーの横断面図を示す。 異なる幾何学的なパラメータを示すような第1実施形態によるネジを示す。 第2実施形態によるネジを示す。 第3実施形態によるローラーの横断面図を示す。

Claims (10)

  1. トルク伝動部材のためのテンションローラーまたはワインダー装置(1)であって、
    − 内輪(32)、外輪(31)および前記内輪(32)および外輪(31)の間の少なくとも1列の転動体(33;34)を有する少なくとも1つのローラー軸受(3)と、
    − 前記外輪(31)の上に設けられたプーリー(2)と、
    − 前記内輪(32)の中央穴(32b)に挿入されるよう意図された本体(41)、およびネジのヘッド(42)を備える保持ネジ(4)と、
    を備え、
    − 前記ヘッド(42)および前記ネジ(4)の当接部(6a)の間の軸方向長さ(L4)が、前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)が接触するよう意図された前記内輪(32)の半径方向側端(32f)と、前記内輪(32)の前記穴(32b)における第1当接部(5a)との間の軸方向長さ(L2)に等しく、かつ
    − 前記ヘッド(42)および前記ネジ(4)の前記当接部(6a)の間の軸方向長さ(L4)が、前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)と反対の前記内輪(32)の半径方向側端(32d)と、前記内輪(32)の前記穴(32b)における第2当接部(5b)との間の軸方向長さ(L0)より常に大きくなるように、
    前記当接部(6a)が前記ネジ(4)の前記本体(41)の外周に設けられるとともに、前記第1当接部(5a)および前記第2当接部(5b)が前記内輪(32)の前記穴(32b)の中に設けられ、
    前記ネジ(4)の前記本体(41)を前記内輪(32)の前記穴(32b)に所望の方向に挿入する場合に、前記ネジ(4)の前記当接部(6a)が前記内輪(32)の前記第1当接部(5a)に接触するが、不所望の方向に前記ネジ(4)の前記本体(41)を挿入する場合は、前記内輪(32)の前記第2当接部(5b)に接触することを特徴とする、テンションローラーまたはワインダー装置。
  2. 前記内輪(32)が半径方向側端(32c)において開口部(32e)を備え、該開口部の直径および深さ(L3)は、前記ヘッド(42)の先端が前記ローラー軸受(3)および/または前記プーリー(2)を越えて軸方向に延在しないように、前記ネジ(4)のヘッド(42)の全てまたは一部を受け入れるよう適合されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 前記内輪(32)の前記中央穴(32b)に形成された前記第1当接部(5a)および前記第2当接部(5b)は、軸受(5c)の軸方向先端にそれぞれ形成された第1肩部および第2肩部から成り、前記軸受(5c)の内部直径(D5)が前記穴(32b)の内部直径(D32)未満であることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記ネジ(4)の前記本体(41)に形成された前記当接部(6a)が軸受(6b)の一方の軸方向先端に形成された肩部から構成され、前記軸受(6b)は、前記ネジ(4)の前記本体(41)の外部直径(D41)より大きい外部直径(D6)を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記当接部(5a;5b)の位置における軸方向距離(L1;L0)と、前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)の他側に位置する前記内輪(32)の前記半径方向側端(32d)および前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)が接触するよう意図された前記内輪(32)の前記半径方向側端(32f)の間の前記内部の穴(32b)の軸方向長さ(L1+L2)との位置関係が0〜0.5の範囲になるように、前記内輪の前記穴における前記軸受の各当接部(5a;5b)の位置が、前記当接部(5a;5b)の位置および前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)の他側に位置する前記内輪(32)の前記半径方向側端(32d)の間の軸方向距離(L1;L0)によって画定されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記第2当接部(5b)は、前記穴(32b)における軸受(5c)および前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)の他側に位置する前記内輪(32)の前記半径方向側端(32d)の間の接合部に形成された肩部であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
  7. ネジ部分(41b)の第1ネジ山は、前記ネジ(4)の前記当接部(6a)の直近から始まることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
  8. 前記ネジ(4)のネジ部分(41b)の軸方向長さ(L5)が前記内輪(32)の前記内部の穴(32b)の軸方向の全長(L1+L2+L3)以下であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記ネジ(4)の前記ネジ部分(41b)の前記軸方向長さ(L5)が、前記内輪(32)の前記内部の穴(32b)の前記軸方向の全長(L1+L2+L3)と、前記第2当接部(5b)の位置および前記ネジ(4)の前記ヘッド(42)の前記他側に位置する前記内輪(32)の前記半径方向側端(32d)の間の軸方向距離(L0)との差以下であることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のトルク伝動部材のための少なくとも1つのテンションローラーまたはワインダー装置(1)を備える内燃機関。
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