JP2019528411A - テンショナ - Google Patents

Abstract

テンショナは、軸方向に延びる円筒部を有するベースを備え、円筒部は径方向外面と径方向外面の径方向内側である受容部とを有し、径方向外面に回転自在に係合する偏心アームと、径方向内側の受容部内に配置されたトーションスプリングとを備え、トーションスプリングは偏心アームに付勢力を与え、偏心アームに軸支されたプーリを備える。

Description

本発明はテンショナに関し、特に、ベース円筒部の径方向内側の受容部内に配置されたトーションスプリングを有するテンショナに関する。

カムシャフトおよびバランスシャフトのような回転部材をクランクシャフトと同期させて回転駆動する２つの最も一般的な方法はタイミングチェーンとベルトである。タイミングチェーンは作動するためにオイルを必要とする。これに対し、ほとんどのタイミングベルトのアプリケーションは、オイルの存在がベルトを損傷するのでベルトドライブ内にオイルがないことが求められ、意図的な目的を抑制する。ベルトにおける最近の改良はもはや、ベルトがエンジンオイル環境から遮断されることを必要としない。

しかし、オイルの中で作動するためのベルトの最近の改良は、解決すべき他の問題を提起する。１つの特別な問題は、カムシャフトをクランクシャフトに同期させた状態を保持するためにベルトドライブに対して適切に張力を付与することである。カムシャフトまたは他の同期駆動されるクランクシャフト要素がクランクシャフトとの同期を失うと、悲惨なエンジン損傷が発生しうる。

回転するクランクシャフトからベルトを介して動力を伝達するために、ベルトの一方の側はクランクシャフトの周囲において引っ張られ、当業者により、ベルト緊張側と通常呼ばれる。これに対して他の側は、ベルトがクランクシャフトから離されるので、ベルト緩み側と呼ばれる。ベルトが過度に緩んで、クランクシャフトにより回転する各要素とクランクシャフトとの間の同期が失われることを防止するために、ベルトの緩み側に対して張力を付与することは重要である。

公知のテンショナは各要素の配置に基づいてサイズが制約される。一般的に、トーションスプリングはプーリのベアリングに対して軸方向に重ねられる。これは装置の最小高さを制限し、延いてはエンジンとベルトシステムの設計に影響する。

この技術の代表は米国特許第９，６１８，０９８号明細書であり、これは、ベースと、ベースに接続されたシャフトと、シャフトに同軸的に係合する偏心アジャスタと、シャフトに回動自在に係合するアームと、アームに軸支されたプーリと、アームとベースの間に係合するトーションスプリングとを備え、アームは第１受容部と第１受容部から軸方向の反対側に配設された第２受容部とを有し、アームとベースの間に配設された第１減衰部材を備え、第１減衰部材はベースに摩擦係合するとともに第１受容部に係合し、アームと第２受容部に係合する部材を有する偏心アジャスタとの間に配設された第２減衰部材と、第１減衰部材と第２減衰部材に垂直力を付与するために第１減衰部材とアームの間に配設された付勢部材とを備えたテンショナを開示する。

必要なものは、ベース円筒部の受容部の径方向内側に配設されたトーションスプリング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、ベース円筒部の径方向内側の受容部内に配設されたトーションスプリングを有するテンショナを提供することである。

本発明の他の特徴は、本発明の次の記載と添付した図面により示され、明らかになる。

本発明は、軸方向に延びる円筒部を有するベースを備え、円筒部は径方向外面と径方向外面の径方向内側である受容部とを有し、径方向外面に回転自在に係合する偏心アームと、径方向内側の受容部内に配置されたトーションスプリングとを備え、トーションスプリングは偏心アームに付勢力を与え、偏心アームに軸支されたプーリを備えるテンショナである。

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。
テンショナの分解図である。 上方から見た分解図である。 ベースの斜視図である。 偏心アームの斜視図である。 トーションスプリングの斜視図である。 テンショナの断面図である。 他の実施形態の分解図である。 他の実施形態の平面図である。 他の実施形態の断面図である。 他の実施形態の側面図である。 図１０における他の実施形態の斜視図である。

図１はテンショナの分解図である。テンショナ１００はベース１０を備える。ベース１０は、外面１４を有する、軸方向に延びる円筒部１２を備える。円筒部１２はさらに、開口１１と受容部１８を備える。

偏心アーム２０は円筒部１２の周りに旋回する。ブッシュ６０は内面２２と外面１４の間に配設される。ブッシュ６０は、円筒部１２の開口１１に実質的に整列するスロット６１を備える。プーリ４０は、ニードルベアリング５０の面２１に軸支される。ニードルベアリングは油中環境において用いられる。公知の他のベアリングも同様に使用可能である。

トーションベアリング３０は、ベルト負荷を与えるために、偏心アーム２０に係合し、ベルト（図示せず）に向かって付勢する。端部３１はスロット６１と開口１１から突出して、偏心アーム２０の受容部２４に係合する。端部３２はベース１０において受容部１５に係合する。トーションスプリング３０は受容部１８内に完全に配置される。受容部１８は円筒部１２の中央空洞部である。トーションスプリング３０は、ベアリング５０とプーリ４０と偏心アーム２０に対して同一平面にある。トーションスプリング３０はプーリ４０、ベアリング５０、ブッシュ６０および円筒部１２の径方向内側に配設される。すなわちトーションスプリング３０、ベアリング５０、プーリ４０および偏心アーム２０は全て、列記された要素のどれも、軸Ａ−Ａに沿って他の要素から軸方向にずれないように、同心的に配置される。

保持リング６は、ベース１０において円周方向スロット１６に係合する。保持リング５は、偏心アーム２０において円周方向スロット２３に係合する。保持リング５は偏心アーム２０においてベアリング５０を保持する。保持リング６はベース１０において偏心アーム２０を保持する。油が存在するとき、保持リング５、６はそれぞれスラストワッシャとして作用し、軸方向力を伝達する。

プーリ４０はベアリング５０に圧入される。固定具４は、テンショナ１００をエンジン（図示せず）等の取付け面に固定するために、トーションスプリング３０とベース１０の穴１７から突出する。

ブッシュ６０は、約０．０５から約０．２０の範囲の動摩擦係数（ＣＯＦ）を有する。静摩擦係数ＣＯＦは、好ましくは動摩擦係数ＣＯＦよりも小さい。

図２は上方から見た分解図である。偏心アーム２０は軸Ａ−Ａの周りに旋回し、その軸は円筒部１２の中心にあり、固定具４から突出する。偏心アーム２０は軸Ａ−Ａの周りに旋回する。プーリ４０は偏心アーム２０の幾何学的中心である“Ｂ”の周りに回転する。“Ｂ”は軸Ａ−Ａから偏心方向にずれており、これにより偏心アーム２０の偏心した揺動運動が可能になり、延いてはテンショナ１００がベルト（図示せず）に対して可変の負荷を付与することを可能にする。

図３はベースの斜視図である。端部受容部１５はベース１０において受容部１８の一端に配置される。端部３２は受容部１５に係合し、これにより端部３２を固定し、トーションスプリングの反作用点として作用する。

図４は偏心アームの斜視図である。“Ｂ”はプーリ２０の幾何学的中心であり、その周りにプーリ４０が回転する。偏心アーム２０は軸Ａ−Ａにおいて“Ａ”の周りに旋回する。受容部２４はスプリング３０の端部３１に係合する。

図５はトーションスプリングの斜視図である。端部３１は偏心アーム２０の受容部２４内に突出する。端部３２は受容部１５に係合する。

図６はテンショナの断面図である。トーションスプリング３０、ブッシュ６０、円筒部１２、偏心アーム２０、ベアリング５０およびプーリ４０は全て、列記された要素のどれも、軸Ａ−Ａに沿って他の要素から軸方向にずれないように、同心的に配置される。この完全な同心的かつ入れ子状の配置は、テンショナの高さを最小化し、非常に狭小なアプリケーションにおいて使用されることを可能にする。

図７は他の実施形態の分解図である。要素は、ベアリング５１がすべり軸受けであり、またブシュ６０が省略されていることを除いて、この明細書に記載されたものと同じである。この他の実施形態は、油中および／または油がかかる潤滑状態において作動するように構成されている。偏心アーム２０は軸Ａ−Ａの周りに旋回する。プーリ４０は軸Ｂ−Ｂの周りに回転する。図４参照。軸Ａ−Ａは軸Ｂ−Ｂから離れて配置され、したがって軸Ａ−Ａに対して同軸的ではなく、これにより偏心アーム２０の偏心した旋回を許容する。

図８は他の実施形態の平面図である。

図９はその他の実施形態の断面図である。トーションスプリング３０、偏心アーム２０およびベアリング５１は、列記された要素のどれも、軸Ａ−Ａに沿って他の要素から軸方向にずれないように、同心的に配置される。ベース１０内の流体導管７１は、オイル等の流体がエンジンオイルシステム（図示せず）から流体導管７１を介し、ベアリング５１へ流動してベアリングを潤滑するための通路として作用する。Ｏリング７２は、エンジンオイルシステムとの接続部分をシールするための手段として作用する。

図１０は他の実施形態の側面図である。偏心アーム２０とプーリ４０の代りに、この他の実施形態はカム４５を備える。カム４５は偏心アーム２０と同じ原理で作用し、この装置において同じ位置を占める。プーリ４０はない。カム４５は細長部材８０に係合する。細長部材８０は公知の適当な低摩擦材料であってもよい。細長部材８０はまた、スライドガイドとも呼ばれる。チェーンＣはスライドガイド８０の表面に摺動自在に係合する。枢軸81はスライドガイドの一端に配設される。スライドガイド８０はカム４５の回転に応動して枢軸８１の周りに旋回する。表面４６の偏心形状により、カム４５の回転はスライドガイド８０を枢軸８１の周りに旋回させ、これによりチェーンＣにおける負荷を維持する。この実施形態は、一例として、内燃機関のタイミングシステムにおいて有用である。

図１１は図１０における他の実施形態の斜視図である。カム４５の表面４６はスライドガイド８０に係合する。

本発明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 (12)

1. 軸方向に延びる円筒部を有するベースを備え、前記円筒部は径方向外面と前記径方向外面の径方向内側である受容部とを有し、
   前記径方向外面に回転自在に係合する偏心アームと、
   前記径方向内側の受容部内に配置されたトーションスプリングとを備え、前記トーションスプリングは前記偏心アームに付勢力を与え、
   前記偏心アームに軸支されたプーリを
   備えるテンショナ。
2. 前記プーリがニードルベアリングに軸支される請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記偏心アームと前記プーリと前記トーションスプリングとが、前記偏心アーム、プーリ、トーションスプリングのどれも、軸Ａ−Ａに沿って他から軸方向にずれないように、同心的に配置される請求項１に記載のテンショナ。
4. 前記偏心アームが、ブッシュにより前記ベースに軸支される請求項１に記載のテンショナ。
5. 径方向外面と径方向内側の受容部とを有するベース円筒部と、
   前記径方向外面に回転自在に係合する偏心アームと、
   前記径方向内側の受容部内に配置されたトーションスプリングとを備え、前記トーションスプリングは前記偏心アームに付勢力を与え、
   前記偏心アームに係合し、前記偏心アームの回転に応動して旋回するように配設された細長アームを
   備えるテンショナ。
6. 前記偏心アームと前記トーションスプリングが、前記偏心アームまたはトーションスプリングのいずれも、軸Ａ−Ａに沿って他から軸方向にずれないように、同心的に配置される請求項５に記載のテンショナ。
7. 前記偏心アームが、ブッシュにより前記ベースに軸支される請求項５に記載のテンショナ。
8. 前記プーリが、ニードルベアリングにより前記偏心アームに軸支される請求項５に記載のテンショナ。
9. 軸方向に延びる円筒部を有するベースを備え、前記円筒部は径方向外面と径方向内側に延びる受容部とを有し、
   前記径方向外面に回転自在に係合する偏心アームと、
   前記径方向内側の受容部内に配置されたトーションスプリングとを備え、前記トーションスプリングは前記偏心アームに付勢力を与え、
   前記偏心アームに係合するプーリを備え、
   前記偏心アームと前記プーリと前記トーションスプリングとが、前記偏心アーム、プーリまたはトーションスプリングのどれも、軸Ａ−Ａに沿って前記偏心アーム、プーリまたはトーションスプリングのいずれからも軸方向にずれないように、同心的に配置される
   テンショナ。
10. 前記ベースが流体導管をさらに備え、流体を前記ベアリングに導く、請求項９に記載のテンショナ。
11. 前記プーリがベアリングに軸支される請求項９に記載のテンショナ。
12. 前記ベアリングがニードルベアリングである請求項１１に記載のテンショナ。

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