JP2018504569A - デュアルアームテンショナ - Google Patents

Abstract

テンショナは、第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、第２ピボットアームが第１ピボットアームに第２ピボット軸を通して回動可能に係合され、第２ピボット軸が第１ピボット軸から離間して配置され、第１ピボットアームと第２ピボットアームの間に係合され第１プーリを第２プーリに向けて押し遣る付勢部材を備え、第２ピボット軸が第１プーリと第１ピボット軸の間にある。

Description

本発明は、テンショナに関し、より具体的には、第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、第２ピボットアームが第２ピボット軸を通して第１ピボットアームに回動可能に係合され、第２ピボット軸が第１ピボット軸から離間して配置されるデュアルアームテンショナに関する。

テンショナは、エンジン補機駆動装置に用いられるベルトに予荷重を与えるのに使用される。テンショナは、一般的にベースに取り付けられたピボットアームを備える。ピボットアームとベースの間のスプリングがピボットアームを押し遣り、それに軸支されるプーリをベルトに係合させる。これは、ベルトに予荷重を与え、適正な動力をベルトからオルタネータなどの従動補機へ伝達することを保証する。

ハイブリット車のためのベルトオルタネータスタータ（ＢＡＳ）システムは、システムを回すためのトルクが常にクランクシャフトから生成されるわけではないと言う点において、従来の補機駆動ベルトシステムとは異なる。通常の運転では、エンジンクランクシャフトがモータジェネレータ（ＭＧ）ユニット、あるいはスタータジェネレータを回転させるトルクを提供し、一般的に、ＭＧプーリの両側のベルトを張り側と緩み側とする。エンジン始動時、ＭＧユニットがシステムを駆動し、これによりベルトの緩み側がＭＧユニットの反対側へと入れ替わる。したがって、このようなシステムでは、通常、ＭＧプーリの両側に係合する２つのベルトテンショナが必要とされる。

ジェネレータと他の補機が、エンジンに駆動される通常の運転では、ベルト伝動装置に掛かる負荷は、ＭＧユニットを含む補機を駆動するのに必要なパワーによって決定される。これらの補機駆動負荷は、比較的軽いためベルト張力はやや低いレベルしか要求されない。反対に、エンジン始動時には、モータジェネレータユニットが、連結された補機とともにエンジンを回転させるパワーを供給することが求められる。これはベルトの緩み側での運動をコントロールして、ベルトがスリップしないようにするために、より高いレベルでのベルト張力の付加を必要とする。しかし、より高いベルト張力は、通常のエンジンの運転において過剰な張力負荷をベルトおよびシステムのコンポーネントのベアリングに与えかねず、この状態はベルト伝動システムの運転における殆どの期間を占める。また、パッケージングの要求から、通常は、必要なテンショナアームの配置を得るためにＭＧユニットの両側において異なる回動位置を有する別々のテンショナアームを用意する必要がある。そのため改良された補機駆動システムとベルトテンショナが必要とされている。

この技術の代表は米国特許第７４９４４３４号明細書であり、エンジンを駆動し、かつエンジンに駆動されるのに適したベルト駆動スタータジェネレータを備えるエンジン用の補機駆動装置を開示する。典型的な実施形態では、駆動装置は第１エンジン駆動プーリと第２スタータ駆動プーリを備える。一方のプーリを他方のプーリから駆動するために駆動ベルトは各駆動プーリに係合する。プレアセンブルユニットとして造られたデュアルベルトテンショナは、エンジンに取り付けられた中央ピボットを備えるキャリアを有し、第１、第２キャリアアームが中央ピボットから放射状に延出する。第１アームに取り付けられた第１テンショナは、第２駆動プーリに隣接して走行し、エンジン始動時には緩み側である第１ベルトに向けて付勢される第１テンショナプーリを移動する。第２アームにより移動される第２テンショナプーリは、第２駆動プーリに隣接して走行し、エンジン始動時には張り側である第２ベルトに向けて付勢される。第２アームに連結され、好ましくはプレアセンブルユニットに含まれる油圧ストラットは、通常のエンジンの運転において、第２テンショナプーリへの適度な付勢力と、ベルト力を増大させるため、エンジン始動時および過渡的なエンジンの運転における第２テンショナプーリの反動運動を制限する速度に応じた抵抗を与える。

必要とされているのは、第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、第２ピボットアームが第２ピボット軸を通して第１ピボットアームに回動可能に係合され、第２ピボット軸が第１ピボット軸から離間して配置されるデュアルアームテンショナである。

本発明の第１の態様は、第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、第２ピボットアームが第２ピボット軸を通して第１ピボットアームに回動可能に係合され、第２ピボット軸が第１ピボット軸から離間して配置されるデュアルアームテンショナを提供することである。

本発明の別の態様は、本発明の以下の詳細な説明と添付図面により指摘され明らかにされる。

本発明は、第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、第２ピボットアームが第２ピボット軸を通して第１ピボットアームに回動可能に係合され、第２ピボット軸が第１ピボット軸から離間して配置され、第１ピボットアームと第２ピボットアームの間に係合され、第１プーリを第２プーリに向けて押し遣る付勢部材を備え、第２ピボット軸が第１プーリと第１ピボット軸の間にあるテンショナを含む。

本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例示し、詳細な説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たす。
本テンショナの上方からの斜視図である。 本テンショナの下方からの斜視図である。 本テンショナの下方からの斜視図である。 本テンショナの上方からの斜視図である。 本テンショナのシステム概要図である。

図１は、本テンショナの上方からの斜視図である。テンショナ１００は、第１アーム１０と第２アーム２０を備える。コイルスプリング３０は、第１アーム１０を第２アーム２０に向けて押し遣り、これはプーリ２２をプーリ１２に向けて押し遣る。

第１アーム１０は、ピボット１１の周りに回動する。第２アーム２０はピボット２１の周りに回動する。プーリ１２は、第１アーム１０に軸支される。プーリ２２は、第２アーム２０に軸支される。

ピボット２１は、第１アーム１０上において、ピボット１１とプーリ１２の間に配置される。テンショナが無負荷状態にあるとき、第２プーリ２２は、第１ピボット軸Ａ−Ａからの径方向距離が第１プーリ１２よりも大きい。第１プーリと第２プーリの第１ピボット軸に対する径方向の関係は、無負荷状態における第１アームの第２アームへの角度関係に基づき変動し得る。

ピボットアーム１０とピボットアーム２０の長さは、システムの要求に応じて変わり得る。

図２は、本テンショナの下方からの斜視図である。ピボット１１は、第１アーム１０を取り付け面（不図示）に取り付けるためのファスナ（不図示）を、ボア１４を通して受け入れる。取り付け面は、オルタネータ、またはスタータジェネレータ、あるいは他のエンジン面のためのケースを備えてもよい。ピボット１１は、軸Ａ−Ａの周りに作動する。

図３は、本テンショナの下方からの斜視図である。第１アーム１０は、円弧形状１５として示されるが、如何なる形状であっても足りる。例えば、直線型や円弧形状に加え角張った曲げを有するものであってもよい。第１アームは、第２アームに向けて凹状を呈する。第２アームに対する第１アームの凹部の関係は、ユーザの要望に合わせて変更あるいは反転させてもよい。

図４は、本テンショナの上方からの斜視図である。第２アーム２０は、軸Ｂ−Ｂの周りに回動する。第２アーム２０は、円弧形状２３として示されるが、如何なる形状であっても足りる。例えば、直線型や円弧形状に加え角張った曲げを有するものであってもよい。第２アームは、第１アームに向けて凹状を呈する。第１アームに対する第２アームの凹部の関係は、ユーザの要望に合わせて変更あるいは反転させてもよい。

別の実施形態では、第２プーリは、無荷負荷態において第１プーリよりも第１ピボット軸Ａ−Ａから離れた位置にある。更に別の実施形態では、第１プーリは、無負荷状態において第２プーリよりも第２ピボット軸Ｂ−Ｂから離れた位置にある。更に別の実施形態では、第２プーリは、無負荷状態において第１プーリよりも第２ピボット軸Ｂ−Ｂから離れた位置にある。

図５は、本テンショナのシステム概要図である。テンショナ１００は、オルタネータＡに取り付けられる。ベルトＢは、オルタネータＡ、エアコンコンプレッサＡ−Ｃ、クランクシャフトＣＲＫ、アイドラＩＤの各々に取り付けられたプーリに掛け回され係合する。プーリ２２とプーリ１２はベルトＢに押し付けられ、それによりベルト荷重を与える。ベルト荷重は、クランクシャフトと上記コンポーネントの間のトルク伝達をベルトとプーリとの間のスリップなしで実現可能にする。

テンショナは、第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、第２ピボットアームは、第１ピボットアームに第２ピボット軸を通して回動可能に係合され、第２ピボット軸は、第１ピボット軸から離間して配置され、第１ピボットアームと第２ピボットアームの間に係合され、第１プーリを第２プーリに向けて押し遣る付勢部材を備え、第２ピボット軸が第１プーリと第１ピボット軸の間にある。

ここで本発明の一形態が説明されたが、当業者であれば、ここで説明された発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、その構成、パーツ間の関係、方法に様々な変更ができることは明らかである。

Claims (9)

1. 第１プーリが軸支されるとともに第１ピボット軸を通して取付面に係合可能な第１ピボットアームと、
   第２プーリが軸支される第２ピボットアームとを備え、
   前記第２ピボットアームは、前記第１ピボットアームに第２ピボット軸を通して回動可能に係合され、前記第２ピボット軸は、前記第１ピボット軸から離間して配置され、
   前記第１ピボットアームと前記第２ピボットアームの間に係合され、前記第１プーリを前記第２プーリに向けて押し遣る付勢部材を備え、
   前記第２ピボット軸が前記第１プーリと前記第１ピボット軸の間にある
   ことを特徴とするテンショナ。
2. 前記第１ピボットアームが、円弧形状を有することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記第２ピボットアームが、円弧形状を有することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
4. 前記第１ピボットアームが、第２ピボットアームに向けて凹状を呈することを特徴とする請求項２に記載のテンショナ。
5. 前記第２ピボットアームが、第１ピボットアームに向けて凹状を呈することを特徴とする請求項３に記載のテンショナ。
6. 無負荷状態にあるとき、第１プーリは、第１ピボット軸からの径方向距離が第２プーリよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
7. 無負荷状態にあるとき、第２プーリは、第１ピボット軸からの径方向距離が第１プーリよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
8. 無負荷状態にあるとき、第１プーリは、第２ピボット軸からの径方向距離が第２プーリよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
9. 無負荷状態にあるとき、第２プーリは、第２ピボット軸からの径方向距離が第１プーリよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。

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