JP2882631B2 - ベルトテンショナ - Google Patents
ベルトテンショナInfo
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- JP2882631B2 JP2882631B2 JP63128601A JP12860188A JP2882631B2 JP 2882631 B2 JP2882631 B2 JP 2882631B2 JP 63128601 A JP63128601 A JP 63128601A JP 12860188 A JP12860188 A JP 12860188A JP 2882631 B2 JP2882631 B2 JP 2882631B2
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- pivot
- lever arm
- pulley
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
- F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
- F16H7/1209—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means
- F16H7/1218—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means of the dry friction type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/06—Endless member is a belt
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はベルトテンショナに関し、さらに詳しくは自
動車関係のエンジンのサーペンタイン・ベルトシステム
及びタイミングベルトシステムに関する。
動車関係のエンジンのサーペンタイン・ベルトシステム
及びタイミングベルトシステムに関する。
一般的なベルトテンショナは固着構造と、枢動軸線の
周りの駆動運動のための枢動軸受により固着構造上に取
付けられた枢着構造と、枢動軸線に平行な回転軸線の周
りの回転運動のための回転軸線により枢着構造上に取付
けられたベルトにテンションを与えるプーリ、とを有す
る。ベルトが係合されテンションを与えられる間に緩ん
だベルト取付位置に相当する第１の制限位置から第２の
位置に向かって枢動するように枢着構造を弾力的に偏倚
せしめるためにねじりばねが設けられる。ねじりばね
は、ベルトがテンションを与えられるときにベルト負荷
トルクに等しく且つ反対である枢着構造にトルクを与え
る。ばねトルクは枢着構造が第１位置から第２位置に向
かって移動するにつれて減少し、そしてベルト負荷トル
クもまた同様である。ベルト負荷トルクは所定の運動範
囲を越えて減少するが、ベルト負荷力ひいてはベルトテ
ンションは所定の運動範囲の全部に亘って相対的に一定
に保持されることが好ましい。プーリはベルトに関して
位置決めされ、これにより静的なベルト負荷力を実質的
に一定に維持するように枢着構造が第１位置から第２位
置に移動するにつれて、ベルト負荷力が作用するレバー
アームが減少する。このように、ベルトテンショナはベ
ルト摩耗及び伸びに適応し得る移動範囲全体に亘る静的
なベルトテンションを一定に維持するために作動する。
周りの駆動運動のための枢動軸受により固着構造上に取
付けられた枢着構造と、枢動軸線に平行な回転軸線の周
りの回転運動のための回転軸線により枢着構造上に取付
けられたベルトにテンションを与えるプーリ、とを有す
る。ベルトが係合されテンションを与えられる間に緩ん
だベルト取付位置に相当する第１の制限位置から第２の
位置に向かって枢動するように枢着構造を弾力的に偏倚
せしめるためにねじりばねが設けられる。ねじりばね
は、ベルトがテンションを与えられるときにベルト負荷
トルクに等しく且つ反対である枢着構造にトルクを与え
る。ばねトルクは枢着構造が第１位置から第２位置に向
かって移動するにつれて減少し、そしてベルト負荷トル
クもまた同様である。ベルト負荷トルクは所定の運動範
囲を越えて減少するが、ベルト負荷力ひいてはベルトテ
ンションは所定の運動範囲の全部に亘って相対的に一定
に保持されることが好ましい。プーリはベルトに関して
位置決めされ、これにより静的なベルト負荷力を実質的
に一定に維持するように枢着構造が第１位置から第２位
置に移動するにつれて、ベルト負荷力が作用するレバー
アームが減少する。このように、ベルトテンショナはベ
ルト摩耗及び伸びに適応し得る移動範囲全体に亘る静的
なベルトテンションを一定に維持するために作動する。
ベルトが移動されるとき、テンションを与えるプーリ
上に作用する動的なベルト負荷力は、ばねにより加えら
れたトルクにより抵抗されるかあるいは影響される静的
な平衡位置から離れる動きに帰着する静的な負荷力とは
異なる。もしこの弾力的運動がダンピング制御なくして
起きることを可能とされるならば、プーリの共振の振動
運動が非惨な結果と共に続いて起きる。
上に作用する動的なベルト負荷力は、ばねにより加えら
れたトルクにより抵抗されるかあるいは影響される静的
な平衡位置から離れる動きに帰着する静的な負荷力とは
異なる。もしこの弾力的運動がダンピング制御なくして
起きることを可能とされるならば、プーリの共振の振動
運動が非惨な結果と共に続いて起きる。
本出願人の共願に係る既出願（ドケットNo.26）にお
いて、ダンピングを必要とする枢動運動を最小にする解
放自在のベルト負荷ダイピング構造が開示されている。
この構造は、それに関して、スライド自在の枢着構造ま
たは固着構造のいずれかの軸受表面とスリーブ枢動軸受
の軸受表面との係合に基づいて形成される枢動運動に対
するダンピングトルク抵抗を提供する。これらの表面は
固着構造の反動力と枢着構造のベルト負荷力とにより共
に押圧される。ダンピングトルク抵抗の大きさは反動力
及びベルト負荷力の大きさの関数であり、材料の摩擦係
数は枢動軸線から表面までの半径方向距離及び表面を形
成する。十分な大きさのダンピングトルク抵抗を形成す
るため、本出願に明確に述べられた原理に従い、好まし
くはスリーブ軸受が回転軸受を取り囲む大きさを有する
程度に最上の変化が有意義的に増加される。この関係は
２つの軸受がベルトの係合する外周すなわちプーリのリ
ム部分と軸方向に同一の広がりを有する関係になること
を可能とし、これによりベルト負荷力が軸方向に平衡し
た形式で枢動軸受に伝導され、均一の摩耗特性そしてよ
り長い軸受寿命を達成することが保証される。
いて、ダンピングを必要とする枢動運動を最小にする解
放自在のベルト負荷ダイピング構造が開示されている。
この構造は、それに関して、スライド自在の枢着構造ま
たは固着構造のいずれかの軸受表面とスリーブ枢動軸受
の軸受表面との係合に基づいて形成される枢動運動に対
するダンピングトルク抵抗を提供する。これらの表面は
固着構造の反動力と枢着構造のベルト負荷力とにより共
に押圧される。ダンピングトルク抵抗の大きさは反動力
及びベルト負荷力の大きさの関数であり、材料の摩擦係
数は枢動軸線から表面までの半径方向距離及び表面を形
成する。十分な大きさのダンピングトルク抵抗を形成す
るため、本出願に明確に述べられた原理に従い、好まし
くはスリーブ軸受が回転軸受を取り囲む大きさを有する
程度に最上の変化が有意義的に増加される。この関係は
２つの軸受がベルトの係合する外周すなわちプーリのリ
ム部分と軸方向に同一の広がりを有する関係になること
を可能とし、これによりベルト負荷力が軸方向に平衡し
た形式で枢動軸受に伝導され、均一の摩耗特性そしてよ
り長い軸受寿命を達成することが保証される。
既に記載した如く、ベルト負荷トルク及びつり合うば
ねトルクの性質は、枢着構造が有しそして所定のプーリ
の運動範囲全体に亘るベルト負荷力を一般的に一定に保
持し得る枢動運動の角度的範囲までの制限のようであ
る。この角度的運動の範囲は約70°である。従って、所
定のプーリの運動の大きさは枢着構造の枢動軸線及びプ
ーリ回転軸線間の距離の直接的な関数である。前記出願
に開示されたような軸方向整列・平衡機構においては、
この距離はプーリの半径より必然的に小さくなければな
らず、この結果、プーリの運動範囲が増加されるにつれ
て、プーリ寸法が同様に増加しなければならない。同一
の制限を受ける他の公知のタイプの軸方向整列・平衡ベ
ルトテンショナがある。例えば米国特許第4,077,272
号、第4,504,252号、第4,551,120号、及び第4,634,407
号を参照されたい。これらの制限のため、所定の運動範
囲の全体に亘って静的なベルト負荷力を一般的に一定に
保持するための能力を犠牲にすることなく大きな範囲の
プーリ運動を提供する必要がある。
ねトルクの性質は、枢着構造が有しそして所定のプーリ
の運動範囲全体に亘るベルト負荷力を一般的に一定に保
持し得る枢動運動の角度的範囲までの制限のようであ
る。この角度的運動の範囲は約70°である。従って、所
定のプーリの運動の大きさは枢着構造の枢動軸線及びプ
ーリ回転軸線間の距離の直接的な関数である。前記出願
に開示されたような軸方向整列・平衡機構においては、
この距離はプーリの半径より必然的に小さくなければな
らず、この結果、プーリの運動範囲が増加されるにつれ
て、プーリ寸法が同様に増加しなければならない。同一
の制限を受ける他の公知のタイプの軸方向整列・平衡ベ
ルトテンショナがある。例えば米国特許第4,077,272
号、第4,504,252号、第4,551,120号、及び第4,634,407
号を参照されたい。これらの制限のため、所定の運動範
囲の全体に亘って静的なベルト負荷力を一般的に一定に
保持するための能力を犠牲にすることなく大きな範囲の
プーリ運動を提供する必要がある。
上記課題を解決するために本発明は、駆動プーリ及び
他のプーリに巻装されるベルトを有し、内燃機関に取付
けられ、固着構造と、枢着構造と、ベルトテンション用
プーリと、ばね手段、とを含むベルトテンショナであっ
て、 ベルトテンション用プーリは、回転軸線を中心として
回動し得るように枢着構造に取付けられ、枢着構造は、
前記回転軸線に平行な枢動軸線を中心して、ベルトテン
ション用プーリにベルトが緩く架け渡された状態の第１
位置と、ベルト方向に移動してベルトテンション係合状
態の第２の位置、との間を回動し得るように、固着構造
に取付けられ、 ばね手段は、固着構造と枢着構造との間に連結されて
おり、枢着構造を第２位置に向かう方向に弾性付勢する
が、斯かる付勢に拮抗して第１位置にベルトテンション
用プーリを手作業で移動させることを許容し、ベルトテ
ンション用プーリは、前記手作業による移動解放時に、
静的に平衡な中間作動位置に位置するよう構成され、前
記中間作動位置におけるばねトルクは、ベルト負荷トル
クと大きさが等しく向きが反対であり、 枢動軸線からベルト負荷力に垂直に引いた垂線の長さ
は、第１レバーアームと定義され、枢動軸線からばね負
荷力に垂直に引いた垂線の長さは、第２レバーアームと
定義され、 第１レバーアームは、第２位置に向かう方向の第１位
置及び第２位置の間の制限された作動位置全範囲にわた
って、増加率が減少するようにして増加し次いで減少率
が増大するようにして減少するよう構成され、 第２レバーアームは、第２位置に向かう方向の作動位
置全範囲にわたって、増加率が減少するようにして増加
し次いで減少率が増大するようにして減少するよう構成
され、 第２レバーアームが最大の長さを有するときの方向
は、第１レバーアームが最大の長さを有するときの方向
から、枢着構造の第２位置に向かう方向に、所定角度だ
け移動しており、 枢着構造に加えられるばねトルクの変化は枢着構造に
作用する第１レバーアームの変化に略等しいように構成
され、ベルト負荷力は略一定に保持され、前記静的に平
衡な中間作動位置が存在する第１及び第２位置の間の作
動位置範囲は拡大されることを特徴とする。
他のプーリに巻装されるベルトを有し、内燃機関に取付
けられ、固着構造と、枢着構造と、ベルトテンション用
プーリと、ばね手段、とを含むベルトテンショナであっ
て、 ベルトテンション用プーリは、回転軸線を中心として
回動し得るように枢着構造に取付けられ、枢着構造は、
前記回転軸線に平行な枢動軸線を中心して、ベルトテン
ション用プーリにベルトが緩く架け渡された状態の第１
位置と、ベルト方向に移動してベルトテンション係合状
態の第２の位置、との間を回動し得るように、固着構造
に取付けられ、 ばね手段は、固着構造と枢着構造との間に連結されて
おり、枢着構造を第２位置に向かう方向に弾性付勢する
が、斯かる付勢に拮抗して第１位置にベルトテンション
用プーリを手作業で移動させることを許容し、ベルトテ
ンション用プーリは、前記手作業による移動解放時に、
静的に平衡な中間作動位置に位置するよう構成され、前
記中間作動位置におけるばねトルクは、ベルト負荷トル
クと大きさが等しく向きが反対であり、 枢動軸線からベルト負荷力に垂直に引いた垂線の長さ
は、第１レバーアームと定義され、枢動軸線からばね負
荷力に垂直に引いた垂線の長さは、第２レバーアームと
定義され、 第１レバーアームは、第２位置に向かう方向の第１位
置及び第２位置の間の制限された作動位置全範囲にわた
って、増加率が減少するようにして増加し次いで減少率
が増大するようにして減少するよう構成され、 第２レバーアームは、第２位置に向かう方向の作動位
置全範囲にわたって、増加率が減少するようにして増加
し次いで減少率が増大するようにして減少するよう構成
され、 第２レバーアームが最大の長さを有するときの方向
は、第１レバーアームが最大の長さを有するときの方向
から、枢着構造の第２位置に向かう方向に、所定角度だ
け移動しており、 枢着構造に加えられるばねトルクの変化は枢着構造に
作用する第１レバーアームの変化に略等しいように構成
され、ベルト負荷力は略一定に保持され、前記静的に平
衡な中間作動位置が存在する第１及び第２位置の間の作
動位置範囲は拡大されることを特徴とする。
さらに詳細に図面を参照するに、第１図には10で一般
的に示された自動車関係の内燃期間のサーペンタイン・
ベルトシステムが図解的に示され、エンドレスベルト16
が周りに巻きつけられる取り付けられた駆動プーリ14を
具えたエンジンの出力軸12を有する。ベルト16は例えば
ポリＶベルトの如く薄い可撓性タイプで形成される。駆
動プーリ14の周りに付加的に巻きつけられるべきベルト
16はさらに複数個のプーリ18,20,22,24及び26の周りに
も巻きつけられ、それらの各々は各軸28,30,32,34及び3
6に固着される。軸はエンジンの種々の付属物を作動さ
せるために連結される。例えば、軸28はパワーステアリ
ング装置、軸30はエンジンのウォータポンプ、軸32はエ
ンジンの公害防止システムで使用されるタイプのエアポ
ンプ、軸34はエンジンの電気のオルタネータ、そして軸
36はエンジンを利用する自動車の車内空調システムのコ
ンプレッサを駆動する。
的に示された自動車関係の内燃期間のサーペンタイン・
ベルトシステムが図解的に示され、エンドレスベルト16
が周りに巻きつけられる取り付けられた駆動プーリ14を
具えたエンジンの出力軸12を有する。ベルト16は例えば
ポリＶベルトの如く薄い可撓性タイプで形成される。駆
動プーリ14の周りに付加的に巻きつけられるべきベルト
16はさらに複数個のプーリ18,20,22,24及び26の周りに
も巻きつけられ、それらの各々は各軸28,30,32,34及び3
6に固着される。軸はエンジンの種々の付属物を作動さ
せるために連結される。例えば、軸28はパワーステアリ
ング装置、軸30はエンジンのウォータポンプ、軸32はエ
ンジンの公害防止システムで使用されるタイプのエアポ
ンプ、軸34はエンジンの電気のオルタネータ、そして軸
36はエンジンを利用する自動車の車内空調システムのコ
ンプレッサを駆動する。
ベルト16は本発明の原理を具現化する、38で一般的に
示されてベルトテンショナによりテンションを与えられ
る。ベルトテンショナ38はその外部端部上にＬ形状取付
け脚部42を有する一組のプレート40の形式の取付けマウ
ントにより出力軸を提供する内燃機関のフレーム上に取
付けられる。プレート40の内部端部は溶着されあるいは
ベルトテンショナ38の一部を形成する、44で一般的に示
された固着構造に適切に固着される。第２図に良好に示
される如く、固着構造44はその一端部にプレート40の隣
接端部が溶着される円筒状壁部分46を有する環状部材の
形式を取っている。円筒状壁部分46の同一端部の半径方
向内方に延びているのは半径方向壁部分48である。円筒
状壁部分46はスリーブ軸受54の外周軸受表面52と係合し
て位置された内部円筒状軸受表面50を有する。
示されてベルトテンショナによりテンションを与えられ
る。ベルトテンショナ38はその外部端部上にＬ形状取付
け脚部42を有する一組のプレート40の形式の取付けマウ
ントにより出力軸を提供する内燃機関のフレーム上に取
付けられる。プレート40の内部端部は溶着されあるいは
ベルトテンショナ38の一部を形成する、44で一般的に示
された固着構造に適切に固着される。第２図に良好に示
される如く、固着構造44はその一端部にプレート40の隣
接端部が溶着される円筒状壁部分46を有する環状部材の
形式を取っている。円筒状壁部分46の同一端部の半径方
向内方に延びているのは半径方向壁部分48である。円筒
状壁部分46はスリーブ軸受54の外周軸受表面52と係合し
て位置された内部円筒状軸受表面50を有する。
図示の如く、スリーブ軸受54は半径方向内方に延びる
フランジ56を有し、これは固着構造44の半径方向壁部分
48の隣接する面と係合する。スリーブ軸受54もまた内周
軸受表面58を有し、これは62で一般的に示された枢着構
造の外部円筒状軸受表面60と係合する。表面60及び58は
スライド自在であり且つ表面50及び52は固着されること
が好ましいが、スライド自在及び固着の関係を逆にする
ことができあるいは共にスライド自在に形成することも
できるということは理解されよう。
フランジ56を有し、これは固着構造44の半径方向壁部分
48の隣接する面と係合する。スリーブ軸受54もまた内周
軸受表面58を有し、これは62で一般的に示された枢着構
造の外部円筒状軸受表面60と係合する。表面60及び58は
スライド自在であり且つ表面50及び52は固着されること
が好ましいが、スライド自在及び固着の関係を逆にする
ことができあるいは共にスライド自在に形成することも
できるということは理解されよう。
枢着構造62はその一端部分から後方に延びる中央ステ
ム66を有する環状部材64を一般的に有する。ステム66は
固着構造44の半径方向壁部分48の適切な中央開口部を貫
通して伸び且つ例えばザイテル（Zytel）または類似の
物の如くの可撓性材料の輪状ワッシャ68をその上に受容
する。次に、輪状ワッシャ68はステム66の端部を拡張す
ることにより所定位置に保持される剛性ワッシャ70によ
り係合する。輪状ワッシャ68は前方方向にある固着構造
44に関して枢着構造62の軸方向の芯合せを維持するのに
役立ち、反対にスリーブ軸受54のフランジ56は反対方向
への軸方向芯合せを維持する。スリーブ軸受62の内周軸
受表面58に関する枢着構造62の外周軸受表面60のスライ
ドする駆動運動に基づき、枢着構造62はステム66の軸線
と一致する枢動軸線の周りの固着構造44に関して枢動す
ることに制限される。
ム66を有する環状部材64を一般的に有する。ステム66は
固着構造44の半径方向壁部分48の適切な中央開口部を貫
通して伸び且つ例えばザイテル（Zytel）または類似の
物の如くの可撓性材料の輪状ワッシャ68をその上に受容
する。次に、輪状ワッシャ68はステム66の端部を拡張す
ることにより所定位置に保持される剛性ワッシャ70によ
り係合する。輪状ワッシャ68は前方方向にある固着構造
44に関して枢着構造62の軸方向の芯合せを維持するのに
役立ち、反対にスリーブ軸受54のフランジ56は反対方向
への軸方向芯合せを維持する。スリーブ軸受62の内周軸
受表面58に関する枢着構造62の外周軸受表面60のスライ
ドする駆動運動に基づき、枢着構造62はステム66の軸線
と一致する枢動軸線の周りの固着構造44に関して枢動す
ることに制限される。
枢動軸受に関して半径方向にオフセットした関係にあ
る枢着構造62の前方部分には、ボール軸受組立体74が内
部に取付けられる段階的な円筒状凹所72が形成される。
ボール軸受組立体84は、枢動軸線と平行な関係に位置さ
れる回転軸線の周りの回転運動のため78で一般的に示さ
れたベルト張りプレートの中空ハブ部分76を回転自在に
取付けるのに役立つ。第２図に良好に示される如く、プ
ーリ78の中空ハブ部分76は一端部にフランジを付けら
れ、且つ他端部では外方に張り出す。張り出された端部
は固着構造44の円筒状壁部分46及び枢着構造62の前方端
部に接続して前方側に位置される円形壁80と併合する。
プーリ78の円形半径方向壁80の外周か片持梁形式で軸方
向後方に延びるのはサーペンタイン・ベルトシステムの
ベルト16と係合するのに役立つ環状壁すなわちリム部分
82である。プーリ78のリム部分82は、スリーブ軸受54及
び固着構造44の円筒状壁部分46に関して軸方向に同一の
広がりを有し且つ環状に囲んでいる関係で位置され、そ
してスリーブ軸受54はボール軸受組立体74及びそれによ
り係合された回転軸線に関して軸方向に同一の広がりを
有し且つ環状に囲んでいる関係で位置される。
る枢着構造62の前方部分には、ボール軸受組立体74が内
部に取付けられる段階的な円筒状凹所72が形成される。
ボール軸受組立体84は、枢動軸線と平行な関係に位置さ
れる回転軸線の周りの回転運動のため78で一般的に示さ
れたベルト張りプレートの中空ハブ部分76を回転自在に
取付けるのに役立つ。第２図に良好に示される如く、プ
ーリ78の中空ハブ部分76は一端部にフランジを付けら
れ、且つ他端部では外方に張り出す。張り出された端部
は固着構造44の円筒状壁部分46及び枢着構造62の前方端
部に接続して前方側に位置される円形壁80と併合する。
プーリ78の円形半径方向壁80の外周か片持梁形式で軸方
向後方に延びるのはサーペンタイン・ベルトシステムの
ベルト16と係合するのに役立つ環状壁すなわちリム部分
82である。プーリ78のリム部分82は、スリーブ軸受54及
び固着構造44の円筒状壁部分46に関して軸方向に同一の
広がりを有し且つ環状に囲んでいる関係で位置され、そ
してスリーブ軸受54はボール軸受組立体74及びそれによ
り係合された回転軸線に関して軸方向に同一の広がりを
有し且つ環状に囲んでいる関係で位置される。
第１図に良好に示される如く、ベルトテンショナ38は
エンジンフレーム上に取付けられ、これによりプーリは
手動で第１の位置に移動され得る。そこでは、プーリの
リム部分82はプーリ14,18,20,22,24及び26の周りにゆる
く巻き付けられる関係で位置されたベルト16と横断方向
に整列され得る本発明の原理に従い、プーリ78はベルト
16と係合する活動位置の増加範囲を介して移動自在であ
り、その外部制限は、第１位置から好ましくは140°に
位置される、第２図の制限位置により形成される。
エンジンフレーム上に取付けられ、これによりプーリは
手動で第１の位置に移動され得る。そこでは、プーリの
リム部分82はプーリ14,18,20,22,24及び26の周りにゆる
く巻き付けられる関係で位置されたベルト16と横断方向
に整列され得る本発明の原理に従い、プーリ78はベルト
16と係合する活動位置の増加範囲を介して移動自在であ
り、その外部制限は、第１位置から好ましくは140°に
位置される、第２図の制限位置により形成される。
本発明の原理に従い、84で一般的に示されたばね手段
は、プーリ78をそれの第２位置に向かって移動させるた
め所定方向に作用する枢着構造にばねトルクを付加する
ために設けられ、これによりプーリがゆるく巻き付けら
れたベルト16と軸方向に整列する第１の位置から手動で
解放されるとき、プーリは第１及び第２位置の中間のベ
ルトのテンションが静的に平衡な位置にばねトルクによ
り移動される。ばねトルクはベルトの伸びのために中間
の作動位置が第２位置に近づくと変化し、これによりベ
ルト負荷トルクはばねトルクが変化すると同様に変化す
る。装置はこのようであるので、ベルト負荷トルクが変
化するがベルト負荷力はプーリ78の作動位置の範囲に亘
って一般的に一定に維持され、これによりベルトは一般
的に一定の静的テンションを有して保持される。
は、プーリ78をそれの第２位置に向かって移動させるた
め所定方向に作用する枢着構造にばねトルクを付加する
ために設けられ、これによりプーリがゆるく巻き付けら
れたベルト16と軸方向に整列する第１の位置から手動で
解放されるとき、プーリは第１及び第２位置の中間のベ
ルトのテンションが静的に平衡な位置にばねトルクによ
り移動される。ばねトルクはベルトの伸びのために中間
の作動位置が第２位置に近づくと変化し、これによりベ
ルト負荷トルクはばねトルクが変化すると同様に変化す
る。装置はこのようであるので、ベルト負荷トルクが変
化するがベルト負荷力はプーリ78の作動位置の範囲に亘
って一般的に一定に維持され、これによりベルトは一般
的に一定の静的テンションを有して保持される。
内燃期間の動作並びに出力軸12及びプーリ14によりベ
ルト16が移動されるとき静的なベルト負荷力はサーペン
タイン・ベルトシステム10の動力のために変化する、と
いうこうが理解されよう。動力の変化が静的なベルト負
荷力を増大させるようであると、プーリ78は増大された
ベルト負荷トルクのために第１位置に向かう方向に、そ
してばねトルクの偏倚に対して移動しがちである。動力
の変化が静的なベルト負荷力を減少させるようである
と、プーリはばねトルクにより第２位置に向かう方向に
移動しがちである。ベルトテンショナ38は、作動中に危
険な共振運動の形成を防止するようにこれらの動きを制
御するための手段を具えることができる。ダンピング装
置の作動の詳細な説明は本発明を理解する上で不要と考
えられる。簡潔には、プーリの動作に対するダンピング
トルク抵抗は静的なベルト負荷力の−50％を越える範囲
内に動きを止めておく表面58及び60の相互係合により形
成され、即座に役に立つ内燃機関の動作による振動させ
得る力は別のやり方で防止される即時の動力を可能とす
るようにダンピングトルク抵抗を解放する。
ルト16が移動されるとき静的なベルト負荷力はサーペン
タイン・ベルトシステム10の動力のために変化する、と
いうこうが理解されよう。動力の変化が静的なベルト負
荷力を増大させるようであると、プーリ78は増大された
ベルト負荷トルクのために第１位置に向かう方向に、そ
してばねトルクの偏倚に対して移動しがちである。動力
の変化が静的なベルト負荷力を減少させるようである
と、プーリはばねトルクにより第２位置に向かう方向に
移動しがちである。ベルトテンショナ38は、作動中に危
険な共振運動の形成を防止するようにこれらの動きを制
御するための手段を具えることができる。ダンピング装
置の作動の詳細な説明は本発明を理解する上で不要と考
えられる。簡潔には、プーリの動作に対するダンピング
トルク抵抗は静的なベルト負荷力の−50％を越える範囲
内に動きを止めておく表面58及び60の相互係合により形
成され、即座に役に立つ内燃機関の動作による振動させ
得る力は別のやり方で防止される即時の動力を可能とす
るようにダンピングトルク抵抗を解放する。
図示されたばね手段84の好ましい形式は半径方向にバ
ランスをとった形式で枢着構造62にばねトルクを加える
ことにより解放自在のベルト負荷ダンピング構造を収容
するために形成され、これによりスリーブ軸受54上には
横方向の負荷が作用しない。この半径方向のバランスは
対称的に配置された２つの引張りコイルばね86を利用す
ることにより得られる。バランスをとられたこの２つの
ばね構造は好ましく、一方、単一のばねを利用すること
は本発明の意図の範囲内である、ということが理解され
よう。
ランスをとった形式で枢着構造62にばねトルクを加える
ことにより解放自在のベルト負荷ダンピング構造を収容
するために形成され、これによりスリーブ軸受54上には
横方向の負荷が作用しない。この半径方向のバランスは
対称的に配置された２つの引張りコイルばね86を利用す
ることにより得られる。バランスをとられたこの２つの
ばね構造は好ましく、一方、単一のばねを利用すること
は本発明の意図の範囲内である、ということが理解され
よう。
第２及び４図に良好に示された如く、固着構造44の半
径方向壁部分48には枢着構造62の枢動軸線の周りに弓形
である一組の正反対に対向したスロット88が形成されて
いる。枢着部材64上に形成され且つそこからスロット88
を通って後方に延びているのは一組のスタッドすなわち
ピン部分90である。スタッド90の軸線は枢動軸線及び回
転軸線を貫通する共通平面内に在る。スロット88の弓形
範囲は、プーリ78が第１位置にあるときにはスタッド90
が端部の一方に係合しプーリ78が第２位置にあるときに
はスタッド90が端部の他方に係合するようになってい
る。スロット88内でのスタッド90の総動作は好ましくは
約140°である。
径方向壁部分48には枢着構造62の枢動軸線の周りに弓形
である一組の正反対に対向したスロット88が形成されて
いる。枢着部材64上に形成され且つそこからスロット88
を通って後方に延びているのは一組のスタッドすなわち
ピン部分90である。スタッド90の軸線は枢動軸線及び回
転軸線を貫通する共通平面内に在る。スロット88の弓形
範囲は、プーリ78が第１位置にあるときにはスタッド90
が端部の一方に係合しプーリ78が第２位置にあるときに
はスタッド90が端部の他方に係合するようになってい
る。スロット88内でのスタッド90の総動作は好ましくは
約140°である。
第４図に良好に示される如く、各コイルばね86は関連
するスタッド90に取付けられた一端部分94を有する。各
コイルばね86は関連するプレート40に取付けられた第２
のスタッド96に取付けられる反対端部分94を有する。プ
レート40はベルトテンショナ38の固着構造44の部分とみ
なすことができる。すなわち、それらがそれらの円筒状
壁部分46に共にしっかり取付けられているからである。
スタッド96は枢着部材64の中央スタッド66と平行であり
且つ共に一致する枢着部材の枢動軸線に対して正反対に
対向する関係で等距離に位置される。
するスタッド90に取付けられた一端部分94を有する。各
コイルばね86は関連するプレート40に取付けられた第２
のスタッド96に取付けられる反対端部分94を有する。プ
レート40はベルトテンショナ38の固着構造44の部分とみ
なすことができる。すなわち、それらがそれらの円筒状
壁部分46に共にしっかり取付けられているからである。
スタッド96は枢着部材64の中央スタッド66と平行であり
且つ共に一致する枢着部材の枢動軸線に対して正反対に
対向する関係で等距離に位置される。
予め予定された動きの範囲内でばねトルクが変化する
形式は各ばね86の端部92及び94を貫通する一組の基準
面、あるいはさらに詳しくは各組のスタッド90及び96の
軸線に関しては最良であると理解されよう。これらの基
準面はばね86のばね力が枢着構造62上に作用する方向を
形成し、基準面から枢動軸線までの垂直距離はばね力が
作用するレバーアームを形成する。ばね86のばね力は、
枢着構造が（第４図において点線で示された）その第１
位置から（第４図において幽霊線で示された）第２位置
に移動するにつれて減少することが明らかである。ばね
力が最大であるとき、すなわち枢着構造がその第１位置
にあるとき、レバーアームは最小であることに留意され
たい。枢着構造が第１位置から離れるにつれ、レバーア
ームは、それらが第４図において実線で示された中間位
置と第２位置との間の所定位置で最大長さとなるまで、
減少する割合ではあるが増加する。それに従い、枢着構
造はその第２位置に向かって移動するにつれレバーアー
ムは増加する割合で減少する。トルク変化は次第に減少
するばね力の所産であり、また初期的には減少する割合
で増加しそして増加する割合で減少し、初期的長さより
大きい所定長さで終わるレバーアームにおける変化であ
る。第１位置から第２位置までのばねトルク変化は第４
図で示された中間位置への移動位置の移動量を伴うがレ
バーアームの変化に一般的に従動する。
形式は各ばね86の端部92及び94を貫通する一組の基準
面、あるいはさらに詳しくは各組のスタッド90及び96の
軸線に関しては最良であると理解されよう。これらの基
準面はばね86のばね力が枢着構造62上に作用する方向を
形成し、基準面から枢動軸線までの垂直距離はばね力が
作用するレバーアームを形成する。ばね86のばね力は、
枢着構造が（第４図において点線で示された）その第１
位置から（第４図において幽霊線で示された）第２位置
に移動するにつれて減少することが明らかである。ばね
力が最大であるとき、すなわち枢着構造がその第１位置
にあるとき、レバーアームは最小であることに留意され
たい。枢着構造が第１位置から離れるにつれ、レバーア
ームは、それらが第４図において実線で示された中間位
置と第２位置との間の所定位置で最大長さとなるまで、
減少する割合ではあるが増加する。それに従い、枢着構
造はその第２位置に向かって移動するにつれレバーアー
ムは増加する割合で減少する。トルク変化は次第に減少
するばね力の所産であり、また初期的には減少する割合
で増加しそして増加する割合で減少し、初期的長さより
大きい所定長さで終わるレバーアームにおける変化であ
る。第１位置から第２位置までのばねトルク変化は第４
図で示された中間位置への移動位置の移動量を伴うがレ
バーアームの変化に一般的に従動する。
静的なベルト負荷トルクはばねトルクにより決定さ
れ、そしてそれと共に変化する。ベルト負荷トルクはス
ロット88の隣接する端部間の等距離にある所定位置で枢
動軸線を貫通する平面に関して最良であると理解されよ
う。この平面の方向は半径に沿いベルトの巻き付け角を
分割する回転軸線へのベルト負荷力の方向を形成する。
ベルト負荷力が作用するレバーアームはこの平面から回
転軸線への垂直距離である。ベルト負荷力レバーアーム
はばねトルクが変化するにつれ正確に変化し、これによ
りベルト負荷トルクは相似的に変化しなければならず、
静的なベルト負荷力は所定の増大された範囲の動きに亘
って一定に保たれる、ということが第４図から理解され
よう。指摘した如く、70°の形式的角度的移動は２倍
（140°）にされ、従ってベルトテンショナの部分が望
ましい寸法制限内にあることを可能とする。
れ、そしてそれと共に変化する。ベルト負荷トルクはス
ロット88の隣接する端部間の等距離にある所定位置で枢
動軸線を貫通する平面に関して最良であると理解されよ
う。この平面の方向は半径に沿いベルトの巻き付け角を
分割する回転軸線へのベルト負荷力の方向を形成する。
ベルト負荷力が作用するレバーアームはこの平面から回
転軸線への垂直距離である。ベルト負荷力レバーアーム
はばねトルクが変化するにつれ正確に変化し、これによ
りベルト負荷トルクは相似的に変化しなければならず、
静的なベルト負荷力は所定の増大された範囲の動きに亘
って一定に保たれる、ということが第４図から理解され
よう。指摘した如く、70°の形式的角度的移動は２倍
（140°）にされ、従ってベルトテンショナの部分が望
ましい寸法制限内にあることを可能とする。
従って本発明の目的が完全且つ効果的に達成されるこ
とが理解されよう。しかしながら、先述の好ましい特定
の実施例は本発明の機能的且つ構造的な原理を示す目的
のため図示・記載され、このような原理から逸脱するこ
となく変化し得る。従って、本発明は特許請求の範囲の
思想及び範囲内で成し遂げられた全ての変更を包含す
る。
とが理解されよう。しかしながら、先述の好ましい特定
の実施例は本発明の機能的且つ構造的な原理を示す目的
のため図示・記載され、このような原理から逸脱するこ
となく変化し得る。従って、本発明は特許請求の範囲の
思想及び範囲内で成し遂げられた全ての変更を包含す
る。
第１図は本発明の原理を具現化するベルトテンショナを
有する自動車関係の内燃機関のサーペンタイン・ベルト
システムの図解図、 第２図は第１図の２−２線に沿う拡大断面図、 第３図は第２図の３−３線に沿う断面図、 第４図は第２図の４−４線に沿って見た図である。 16……ベルト、18,20,22,24,26……プーリ、38……ベル
トテンショナ、44……固着構造、52……外周軸受表面、
54……スリーブ軸受、58……内周軸受表面、62……枢着
構造。
有する自動車関係の内燃機関のサーペンタイン・ベルト
システムの図解図、 第２図は第１図の２−２線に沿う拡大断面図、 第３図は第２図の３−３線に沿う断面図、 第４図は第２図の４−４線に沿って見た図である。 16……ベルト、18,20,22,24,26……プーリ、38……ベル
トテンショナ、44……固着構造、52……外周軸受表面、
54……スリーブ軸受、58……内周軸受表面、62……枢着
構造。
フロントページの続き (73)特許権者 999999999 730144オンタリオ インコーポレイティ ド カナダ国，オンタリオ エル３アール ４ワイ４，マーカム，アップル クリー ク ブルバード 36 (73)特許権者 999999999 テスマ インタナショナル インコーポ レイティド カナダ国，オンタリオ エル３アール ４ワイ４，マーカム，アップル クリー ク ブルバード 36 (72)発明者 クラウス クルト ビツェク カナダ国，オンタリオ エル０ジー １ ティー０，ショムバーグ，ルーラル ル ート ナンバー ３ (56)参考文献 実公 昭60−32449（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許4077272（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 7/00 - 7/24
Claims (10)
- 【請求項１】駆動プーリ（14）及び他のプーリに巻装さ
れるベルト（16）を有し、内燃機関（10）に取付けら
れ、固着構造（44）と、枢着構造（62）と、ベルトテン
ション用プーリ（78）と、ばね手段（84）、とを含むベ
ルトテンショナ（38）であって、 ベルトテンション用プーリ（78）は、回転軸線を中心と
して回動し得るように枢着構造（62）に取付けられ、枢
着構造（62）は、前記回転軸線に平行な枢動軸線（66）
を中心として、ベルトテンション用プーリ（78）にベル
ト（16）が緩く架け渡された状態の第１位置と、ベルト
方向に移動してベルトテンション係合状態の第２位置、
との間を回動し得るように、固着構造（44）に取付けら
れ、 ばね手段（84）は、固着構造（44）と枢着構造（62）と
の間に連結されており、枢着構造（62）を第２位置に向
かう方向に弾性付勢するが、斯かる付勢に拮抗して第１
位置にベルトテンション用プーリ（78）を手作業で移動
させることを許容し、ベルトテンション用プーリ（78）
は、前記手作業による移動解放時に、静的に平衡な中間
作動位置に位置するよう構成され、前記中間作動位置に
おけるばねトルクは、ベルト負荷トルクと大きさが等し
く向きが反対であり、 枢動軸線（66）からベルト負荷力に垂直に引いた垂線の
長さは、第１レバーアームと定義され、枢動軸線（66）
からばね負荷力に垂直に引いた垂線の長さは、第２レバ
ーアームと定義され、 第１レバーアームは、第２位置に向かう方向の第１位置
及び第２位置の間の制限された作動位置全範囲にわたっ
て、増加率が減少するようにして増加し次いで減少率が
増大するようにして減少するよう構成され、 第２レバーアームは、第２位置に向かう方向の作動位置
全範囲にわたって、増加率が減少するようにして増加し
次いで減少率が増大するようにして減少するよう構成さ
れ、 第２レバーアームが最大の長さを有するときの方向は、
第１レバーアームが最大の長さを有するときの方向か
ら、枢着構造（62）の第２位置に向かう方向に、所定角
度だけ移動しており、 枢着構造（62）に加えられるばねトルクの変化は枢着構
造（62）に作用する第１レバーアームの変化に略等しい
ように構成され、ベルト負荷力は略一定に保持され、前
記静的に平衡な中間作動位置が存在する第１及び第２位
置の間の作動位置範囲は拡大されることを特徴とするベ
ルトテンショナ。 - 【請求項２】前記ばね手段は、第２位置に向かう方向の
作動位置全範囲にわたってばね力が減少するように、枢
着構造と固着構造との間に取付けられ、第２レバーアー
ムは、増加率が減少するようにして増加し次いで減少率
が増大するようにして減少することを特徴とする請求項
１記載のベルトテンショナ。 - 【請求項３】前記ばね手段は、一対の引張りばねを含ん
で成り、該引張りばねの各々は、固着構造に取付けられ
る第１端部と枢着構造に取付けられる第２端部とを有
し、両第１端部は、枢動軸線を中心に180度対向するよ
うに位置し、両第２端部は、枢動軸線を中心に180度対
向するように位置することを特徴とする請求項２記載の
ベルトテンショナ。 - 【請求項４】前記一対の引張りばねの第２端部は共に、
前記枢動軸線と前記回転軸線とを包含する共通平面内に
位置し、 該共通平面は、ベルトテンション用プーリが中途位置に
位置するときに、ベルト負荷力の方向に垂直であること
を特徴とする請求項３記載のベルトテンショナ。 - 【請求項５】前記回転軸線は、前記共通平面内の、前記
枢動軸線と第２端部の一方との間の所定位置に位置する
ことを特徴とする請求項４記載のベルトテンショナ。 - 【請求項６】前記一対の引張りばねの各々の第１端部及
び第２端部を貫通してできる一対の基準平面が枢動軸線
を境にして相互に対称的に位置するように、前記一対の
引張りばねの第１端部が配置され、 該一対の基準平面は、前記ベルトテンション用プーリが
前記中途位置と第２位置との間の中間作動位置に位置す
るときに、枢動軸線からそれらの基準平面に垂直に引い
た垂線の長さが等しく且つ最大であることを特徴とする
請求項５記載のベルトテンショナ。 - 【請求項７】前記第１及び第２位置の枢着構造の枢動運
動範囲は、略140度であることを特徴とする請求項６機
械のベルトテンショナ。 - 【請求項８】前記固着構造は、一端から半径方向内方に
延びる端壁部を有する円筒状壁部分を含み、 該円筒状壁部分は、内部円筒状軸受表面を有し、 前記枢着構造は、外部円筒状軸受表面を有する枢着部材
を含み、 該内部円筒状軸受表面と該外部円筒状軸受表面との間の
スリーブ軸受は、枢動軸線を画成することを特徴とする
請求項３記載のベルトテンショナ。 - 【請求項９】前記端壁部には、枢動軸線を中心に180度
対向するような関係で、一対の円弧状スロットが形成さ
れ、 前記枢着部材は、前記引張りばねの第２端部が接続され
る、円弧状スロットを貫通する一対のスタッドを有する
ことを特徴とする請求項８記載のベルトテンショナ。 - 【請求項１０】前記第１及び第２位置の間の枢着構造の
枢動運動範囲は、略140度であることを特徴とする請求
項１記載のベルトテンショナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/094,864 US4816012A (en) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | Tensioner with increased arcuate movement |
| US094864 | 1987-09-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6469853A JPS6469853A (en) | 1989-03-15 |
| JP2882631B2 true JP2882631B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=22247636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63128601A Expired - Lifetime JP2882631B2 (ja) | 1987-09-10 | 1988-05-27 | ベルトテンショナ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4816012A (ja) |
| EP (1) | EP0307100B2 (ja) |
| JP (1) | JP2882631B2 (ja) |
| KR (1) | KR950002995B1 (ja) |
| BR (1) | BR8804372A (ja) |
| CA (1) | CA1304604C (ja) |
| DE (1) | DE3852081T3 (ja) |
| ES (1) | ES2063041T5 (ja) |
| MX (1) | MX165897B (ja) |
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1988
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