JP5852119B2 - 非対称的な半径方向摩擦ダンパ作用を与える伸張バネを備えたテンショナ - Google Patents

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関連出願への相互参照

本発明は２０１０年９月２日に出願された米国特許出願第１２/８７４，７９７号の一部継続出願であり、その内容はここに援用する。

本発明は全体としてはテンショナに、そしてより具体的には半径方向摩擦ダンパ作用を与える伸張バネを利用した非対称性ダンパ式テンショナに関する。

ベルトテンショナなどのテンショナの場合、共通して、ベルト張力の変動を原因とするテンショナアームの動作を減衰（ダンパ）する手段を備えている。このダンパ作用の必要な大きさは、幾何学的形状、付属装置荷重、付属装置慣性、エンジンデューティサイクルを始めとする多くの駆動ファクターに依存する。例えば、高いトーション入力またはある種の遷移動的条件をもつ駆動システムの場合、ダンパ作用を強くして、テンショナの動作を十分に制御する必要がある。強いダンパ作用は、アーム動作を制御するさいにきわめて有効であるが、他の臨界的なテンショナ機能に有害である（例えば緩んだベルト条件に対する遅い応答、あるいは応答なし）。その上、製造バラツキ、動作温度、構成成分の割り込みまたは摩耗などの結果として発生するダンパ作用の変動・変化もテンショナの無応答の原因になり得る。

タイミングベルトシステムの場合、この問題に対処するために非対称性ダンパ作用を使用し、その恩恵を受けている。非対称性ダンパ作用テンショナは、ベルト張力に付随的に変化があった場合にダンパ作用を発揮するが、ベルトが緩んだ条件に対する応答性は任意である。これ以外のフロントエンド付属装置駆動テンショナに関しては、非対称性機能は必要ないが、運転寿命の延長の可能性、ベルトスリップを始めとする他の遷移動的システム問題の解決、あるいはテンショナのダンパ作用のバラツキに対する感受性を単に低く抑えることなどを考えると、この非対称性機能は望ましい設計オプションになり得る。

摩擦ダンパ作用を利用する多くのベルトテンショナダンパ作用機構があるが、いずれも軸方向力を利用して、テンショナの構成成分を動作させ、ダンパ作用を発揮する摩擦力を発生する設計である。このような設計の場合、軸方向力を封じ込める手段が必要になり、ベルトテンショナの構成成分は、テンショナ寿命全体を通じてこの軸方向力に耐えるより強い耐久性が必要である。

本発明の一つの態様は、継ぎ手に頼ることこなく、ラジアル（半径方向）ダンパ作用力を支持壁内に封じ込めることができるテンショナに関する。このラジアルダンパ作用については、非対称性作用であることが好ましい。

本発明の一実施態様によるテンショナは、テンショナがベルト、チェーンまたはその他の連続ループなどのエンドレス動力伝達要素に張力を作用させる動力システムの一部として構成することができる。本発明テンショナは、第１軸線を中心にして回転可能で、貫通スロットを有するアームアーバーを有するアーム、切り欠き（カットアウト）およびこの切り欠きに受け取られる着脱式スリーブ部を有するスリーブを有するブッシュであって、少なくとも上記スリーブ部に凸部を有し、この凸部が上記アームアーバーのスロットに受け取られた状態で上記アームアーバーに隣接配置されたブッシュ、および上記アームに結合され、上記アームを上記第１軸線の周りで回転させ、これを動力伝達要素に張力係合するバネから構成する。このバネは、上記アームが張力係合方向とは逆方向に回転している間、半径方向に伸張して上記ブッシュの凸部に接触し、上記アームアーバーに対して上記ブッシュが半径方向外側に押圧され、摩擦ダンパ作用を発揮する位置に設ける。

本発明の別な実施態様の場合、本発明テンショナは支持部材を有し、上記ブッシュがこの支持部材に隣接し、そして上記アームアーバーが上記バネと上記ブッシュとの間に位置した状態で上記バネ、上記アームアーバーおよび上記ブッシュを上記支持部材に収容する。即ち、上記バネが半径方向に伸張すると、これが上記ブッシュを押圧し、このブッシュが上記支持部材に摩擦係合し、摩擦ダンパ作用を発揮する。

上記ブッシュに長手方向に貫通するスリットを設けると、上記バネの半径方向伸張に応答して上記ブッシュが半径方向に伸張する。本発明の一つの実施態様の場合、上記ブッシュが実質的に円筒形のスリーブを有し、このスリーブの長手方向にスリットを設けるとともに、その内面に少なくとも一つの凸部を形成する。ブッシュのフランジは、上記スリーブの一端から外側に突き出すことができる。

上記アームの上記アームアーバーについては、このアームアーバーが上記バネの上記半径方向伸張に応答しないように直径を固定しておくことが好ましい。代わりに、上記ブッシュだけを、伸張するバネによって半径方向に伸張させてもよい。本発明テンショナの場合、上記バネを上記テンショナ内に封じ込めるキャップを形成することも可能である。

本発明の一つの実施態様の場合、上記アームはベルト車を有し、このベルト車は、上記第１軸線から平行離間した第２軸線の周りに回転自在に取り付ける。

テンショナの一実施態様を利用したエンジンを示す正面図である。 テンショナの一実施態様を示す展開斜視図である。 線３−３にそって断面化した図１のテンショナを示す横断面図である。 線４−４にそって断面化した図３のテンショナを示す断面図である。 テンショナの一実施態様を示す図であって、アーム、ピボットシャフトおよびバネに接続されたキャップの下側を示す断面図である。 図５のキャップを示す側部/底部斜視図である。 テンショナの別な実施態様を示す展開斜視図である。 図７のテンショナの組み立て状態を示す側面図である。 支持部材を取り外した状態の図８のテンショナを示す展開底面斜視図である。 図８の組み立て状態にあるテンショナを線１０−１０にそって断面化した断面上面図である。

以下本発明の総括的な原理を詳しく説明する。なお、添付図面に示す実施例において、同じ参照符号は、同一または機能上同様な要素を示す。

本発明のダンパ作用機構およびテンショナは、非対称性摩擦ダンパになる。本発明のテンショナの代表例は、テンショナが、少なくとも一つの駆動源によって駆動され、かつ付属装置を駆動することができるベルト、チェーンまたは他の連続ループなどのエンドレス動力伝達要素に張力を加える動力システムの一部を構成するものである。動力伝達要素およびテンショナは調和動作し、必要な場合にはエンドレス動力伝達要素に張力を作用させ、動的条件に応答する。

図１について説明する。全体を参照符号２０で示すエンジンの場合、エンドレス動力伝達要素２１を利用して、従来よく知られているように、複数の従動付属装置を駆動する。全体を参照符号１００で示す本発明のベルトテンショナを利用して、エンドレス動力伝達要素２１に張力を加える。エンドレス動力伝達要素２１としては、公知任意の形式のものを使用することができる。テンショナ１００の場合、複数の固定具（締め具）２５によってエンジン２０の取り付けブラケットまたは支持構造体２４に固定できる構成である。締め具としてはエンジン運転時テンショナを所定位置に保持する、従来よく知られているボルト、ネジ、溶接またはその他の好適な締め具を利用すればよい。取り付けブラケットまたは支持構造体２４も任意の構成でよく、締め具２５を受け取る任意数の開口を有する。

本発明のテンショナを用いて緩んだエンドレス動力伝達要素に張力を加えることは、巻き戻されているバネが巻き取られ、テンショナのアームが回転し、張力作用方向Ｔに張力が作用する点で通常の動作ではない。逆方向、即ち巻き取り方向Ｗにおいては、テンショナが存在するスパンにおいて締め付け力を発生するエンドレス動力伝達要素の優勢な力に応答してテンショナアームが巻き取られる。ところが、テンショナにとっては通常あり得ない作用であるが、テンショナアームの巻き取りは、本発明テンショナ内のバネの巻き戻し作用に対応する。

テンショナの巻き取り作用は、駆動システムの意図する機能にいくつかの潜在的に好ましくない影響を与えることがある。これらの好ましくない影響を緩和するためには、テンショナに摩擦ダンパなどのダンパまたはダンパ作用機構を組み込み、テンショナ、特に動力伝達要素の張力を加えるそのアームの回転に悪影響を与えずに、動力伝達要素の動作を抑制することが役に立つ。この種の摩擦ダンパ作用は一般に非対称性ダンパ作用として知られているもので、本発明のテンショナの場合には、バネの巻き戻りがこのようなダンパ作用を発揮する。バネが巻き戻ると、そのコイルが外側に伸張し、コイルの直径が拡大するため、本発明ではこれを利用して、バネをテンショナの別な構成成分に作用させることによって非対称性摩擦ダンパ作用を発揮し、バネが別な表面に摩擦係合するように構成する。

次に図２〜３及び図７〜８について説明する。本発明テンショナ１００および１００´の場合、テンショナが存在するスパンにおいて締め付け力を発生するエンドレス動力伝達要素のベルト荷重またはその他の優勢な力に応答してバネ１０６が巻き戻っている間、このバネの伸張作用を通じてアーム１０２の動作に非対称性摩擦ダンパ作用を与える。バネ１０６が、その伸張しているコイルから外側に配向した力、即ち半径方向力をブッシュ１０８に伝達するため、ブッシュ１０８（図２〜３）またはブッシュ１０８´（図７）が、バネ１０６およびブッシュ１０８、１０８´の少なくとも一部を収容する支持部材１１４の内面１４６に摩擦係合し、巻き取り方向Ｗに実質的な摩擦ダンパ作用がベルトテンショナに作用する。上述したように、大きくなった張力によってエンドレス動力伝達要素がテンショナアームをこれから離間する方向に持ち上げるさいに、巻き取り方向が生じる。摩擦ダンパ作用力が作用しているため、テンショナが巻き取り方向Ｗに回転することはないが、同じ摩擦ダンパ作用力が作用しているため、テンショナアームはベルト方向に実質的に動作する。

本発明テンショナの構成の特徴は、半径方向に伸張するバネを使用する点である。このバネは、半径方向に伸張すると、各構成部材が摩擦係合する力が発生し、ダンパ作用を発揮するとともに、半径方向に伸張したバネ、即ち巻き戻されたバネがトーション力を発生し、テンショナアームにトルクが作用するため、テンショナアームが引っ張り方向Ｔ、即ち動力伝達要素に向かう方向に回転する。

テンショナが軸方向力ではなく、半径方向に作用するように構成すると、一部の構成成分を低コストの材料で形成することができる。構成成分および継ぎ手が軸方向力に耐える程度まで耐久性をもつ必要がないからである。また、軸方向力がないため、一部の構成成分をより薄くでき、テンショナの重量およびコストを抑制することができる。テンショナになんらかの半径方向力が存在する場合には、この力をベルトテンショナの支持部材内に無理なく封じ込めることができる。

図２〜６および図７〜１０に示すテンショナ１００および１００´の場合、多数の同じか同様な構成成分からなる。以下図２〜６に示すテンショナ１００の構成成分について詳細に説明するが、同じ説明は図７〜１０に示すテンショナ１００´についても成立し、参照符号も同じである。テンショナ１００と１００´との唯一の相違は、ブッシュ１０８´（図７）と１０８（図２）の構成にある。

図２〜６について説明する。テンショナ１００は、図３に示すように第１軸線Ａを中心にして引っ張り方向Ｔおよび引っ張り方向とは逆方向である巻き取り方向Ｗに回転できるテンショナアーム１０２、バネ１０６、ブッシュ１０８、支持部材１１４、およびキャップ１１８からなる。アーム１０２は、第１端部１３０に回転自在に取り付けられたベルト車１２０を有し、第１軸線Ａから平行離間した第２軸線Ｂを中心にして回転する。ベルト車１２０は、ベルト車ボルト１２２やその他の締め具によってアーム１０２に連結でき、ダストカバー１２４を設けることができる。

アーム１０２はその第２端部１３２にアームアーバー１０４を有し、このアームアーバーは第１軸線Ａを中心としてアームから延長する。アームアーバー１０４にはスリーブ１５２を設けることができ、このスリーブは第１の開口端部１５４、および第１端部１５４より小さい開口をもつ第２の開口端部１５６を有する部分的底部１１７を有する。本発明の一つの実施態様では、スリーブ１５２は全体として円筒形であり、バネ１０６を受け取ることが可能なハウジング１５０を構成する。スリーブ１５２には一つかそれ以上のスロット１１６が貫通する。即ち、これらスロットは、アームアーバー１０４の外面からその内部に向かって開口している。組み立て時に、スリーブ１５２の第１端部１５４はキャップ１１８によって封鎖することができ、そして第２端部１５６は支持部材１１４によって封鎖することができる。キャップ１１８および支持部材１１４はテンショナの他の構成成分、例えばバネ１０６、アームアーバー１０４およびブッシュ１０８を収容することができ、これらを汚染物質から保護する。

本発明の一つの実施態様では、アームアーバー１０４には２つのスロット１１６、より好ましくは図２に示すように３つのスロット１１６を形成するが、スロット数には具体的な制限はない。これらスロット１１６は、アームアーバー１１４を中心にして等間隔で配置することができるため、伸張バネ１０６が発生する力をブッシュ１０８により均一に分配するために有利である。本発明の一つの実施態様では、スロット１１６はスリーブ１５２に貫通形成することができる。スロット１１６の形状および/または構成については、ブッシュの凸部１１０が、スリーブ１５２によって形成されたキャビティ１４３に延入し、バネ１０６の伸張時にこれに接触できる。

図３に最良の形態を示すように、スロット１１６はスリーブ１５２を貫通し、部分的底部１１７まで延長することができる。部分的底部１１７内のスロット１１６の部分は、部分的底部１１７に向かって内向きに一部半径方向に延長するだけであり、部分的底部１１７はその外周において円周方向に断続的になり、そしてその内周において円周方向に連続的になる。この内周は、第１軸線Ａに最も近接した縁部になる。円周方向に連続的な内周があるため、スリーブ１５２の第２開口端部１５６が安定化し、かつその剛性が確保されるとともに、アームアーバー１１４の寸法が一定になることになる。本発明の一つの実施態様では、スリーブ１５２は実質的に円筒形であり、その直径は一定である。

図４に最良の形態を示すように、部分的底部１１７は、スリーブ１５２の内部に位置する当接作用部１８０を有する。この当接作用部１８０が、バネ１０６の第１端部１０７を受け取る。従って、アーム１０２とともにアームアーバー１０４が回転すると、当接作用部１８０によってバネ１０６が巻き戻り、その直径が半径方向に伸張する。本発明の一つの実施態様では、当接作用部１８０は、隔壁か凸部であり、バネ１０６の全体として平坦な切断端部に対して全体として平面を構成し、これに直接当接接触する。本発明の別な実施態様では、当接作用部１８０はスリーブ、ブラケット、凹部やその他の部材でよく、これらにバネ端部１０７が嵌合し、バネをアームアーバー１０４に接続し、一体動作する。

本発明の一つの実施態様では、当接作用部１８０はランプ作用部でもよく、ランプ作用方向に応じて、バネの外向き伸張を加減することができる。当業者ならば、当接作用部１８０の形状および/または輪郭（傾斜）については、テンショナが非対称性ダンパ作用または漸進的ダンパ作用を発揮するように設定できることを理解できるはずである。

アーム１０２の第２端部１３２にも、アームアーバー１０４がアーム１０２に接続する場所を中心としてフランジ１５８を形成することができる。テンショナ１００の組み立て時に、フランジ１５８は、支持部材１１４のフランジ１１５に着座することができる。フランジ１５８からは、タブ１４０を外側に突出させることができ、タブ１４０がストッパー、例えば支持部材１１４のストッパー１４２および/またはキャップ１１８のタブ１３６に接触したときに、第１軸線Ａを中心とするアーム１０２の回転動作を制限するストッパーとして働く。

アームアーバー１０４は、支持部材１１４のキャビティ１４３に受け取られる。支持部材１１４は封止端部１６０および開口端部１６２を有し、そしてそのピボットシャフト１４４が封止端部１６０からキャビティ１４３に延入し、このシャフトを中心にしてアームアーバー１０４が回転する。支持部材１１４があるため、エンドレス動力伝達要素に対して所定位置にテンショナ１００を取り付けることが容易になる。本発明の一つの実施態様では、ピボットシャフト１４４はキャビティ１４３の全体として中心に設定され、その軸方向に延長する開口１４５またはボアがボルト、ネジ、ピンまたはその他の締め具２５´（図１に示す）を受け取り、組み立てられたベルトテンショナを保持するか、および/またはエンドレス動力伝達要素に対する表面にテンショナを取り付けることができる。支持部材１１４はまたブッシュ１０８およびバネ１０６の少なくとも一部を受け取るか、および/または収容することができる。

本発明の一つの実施態様では、支持部材１１４の上部リム１１５またはフランジが、キャビティ１４３の開口端部１６２の周囲を中心として外側に延長し、そしてそのストッパー１４２が開口端部１６２に近接した外壁から外側に突出するか、あるいはフランジ１１５の延長部分として外側に突出する。本発明の一つの実施態様では、支持部材１１４の位置決めピン１４７をキャビティ１４３の封止端部１６０の外面に設けてもよく、エンジン２０の取り付けブラケットまたは支持構造体２４に設けることができる差し込み口（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）に受け取られる。

図２および図３に示すように、ブッシュ１０８はアームアーバー１０４と支持部材１１４の内面１４６との間に設けるか、設定可能であり、アームアーバー１０４の外面に隣接する。ブッシュ１０８のスリーブ１１９は第１開口端部１７０および第２開口端部１７２を有し、そしてその一つかそれ以上の凸部１１０がスリーブの内面１６８から第１軸線Ａに向かって延長する。本発明の一つの実施態様では、スリーブ１１９は全体として円筒形である。凸部１１０の数は、アームアーバー１０４のスロット１１６の個数に一致しているのが好ましく、従ってブッシュ１０８が、凸部１１０がスロット１１６に受け取られた状態で、アームアーバー１０４に係合できる。このため、凸部１１０は、アームアーバー１０４のスロット１１６に係合するような形状に構成する。凸部１１０については、アームアーバー１０４を貫通してその内部キャビティ１４３に嵌合し、巻き戻し時に伸張している間、バネ１０６が係合する寸法に設定する。

また、ブッシュ１０８のフランジ１１３は、例えば、第１開口端部１７０などのスリーブ１１９の一端から外側に延長してもよい。図２及び図３に示すように、ブッシュ１０８は、スリット１１２が第１開口端部１７０から第２開口端部１７２まで貫通している。このスリット１１２があるため、ブッシュ１０８が、バネ１０６の巻き戻し時にその伸張に応答して半径方向に伸張する。本発明の別な実施態様では、ブッシュ１０８は全体として弾性を示すものを使用することができる。

バネ１０６は、そのコイルがブッシュ１０８の凸部１１０に並んだ状態で、支持部材１１４のキャビティ１４３内に着座する。従って、テンショナが存在するスパンで張力が作用するエンドレス動力伝達要素のベルト荷重作用またはその他の優勢な力に応答してアーム１０２が回転すると、バネ１０６が巻き戻り、コイル直径が大きくなり、そのコイルが半径方向に伸張し、ブッシュ１０８の凸部１１０に当接するため、静止しているアームアーバー１０４に対してブッシュ１０８が半径方向外側に配向し、支持部材１１４の内面に摩擦係合する。動力伝達要素のベルト荷重またはその他の優勢な力が散逸すると、バネ１０６の巻き戻りの結果としてバネ１０６に蓄積するトルクによって、バネが巻き取り状態に戻るさいに、テンショナアーム１０２が引っ張り方向Ｔに回転する。従って、バネ１０６がテンショナアーム１０２に連結し、バネがトルクを発生し、テンショナアームが引っ張り方向Ｔに動作する。

バネ１０６は、任意の形状および/または構成のトーションバネである。本発明の一つの実施態様では、このトーションバネはラウンドワイヤバネであり、他の実施態様では、トーションバネは、角形または矩形のバネ、あるいは角形または矩形のコイルバネであればよい。さらに別な実施態様では、トーションバネはフラットワイヤバネである。当業者ならば、これら各種のトーションバネの場合、テンショナ内において別なバネ端部係合点を設定し、取り付けを確保し、バネの巻き取りおよび巻き戻しを適正化してアームにバイアスをかける必要があることを理解できるはずである。

バネ１０６の第１端部１０７でバネ１０６とテンショナアーム１０２、特にアームアーバー１０４に連結し、そして第２端部１０９でバネ１０６をキャップ１１８に連結するのが好ましい。上述したように、バネ１０６の第１端部１０７は、図４の最良の形態からわかるように、テンショナアーム１０２の第１当接作用部１８０に当接するか、あるいは受け取られ、テンショナアーム１０２をバネ１０６に連結するため、テンショナアーム１０２が巻き取り方向Ｗに回転すると、バネが巻き戻り、バネのコイルの直径が半径方向に伸張する。この後、巻き戻され、伸張したバネ１０６のトルクによって、引っ張り方向Ｔにトーションアーム１０２が回転するため、テンショナアームを巻き取り方向Ｗに持ち上げる力が弱くなったときに、動力伝達要素に張力が作用する。バネ１０６がそのトルクを使用してアーム１０２を回転させると、バネ１０６がその元の位置に巻き取られ、ブッシュ１０８の凸部１１０から半径方向力が小さくなるおよび／またはなくなるため、ベルト方向へのテンショナアームの回転に抵抗する摩擦ダンパ作用が小さくなるか、実質的になくなる。テンショナ１００のダンパ作用は非対称性である。

バネ１０６の第２端部１０９は同様に、キャップ１１８に設けられた第２当接作用部（図５における１８２）に当接するか、あるいは受け取られる。キャップ１１８の第２当接作用部は、第１当接作用部１８０と同じでもよく、あるいは異なっていてもよい。なお、バネの第２端部１０９は静止しているのが好ましく、即ちアーム１０２に対して静止しているキャップ１１８によって静止保持されているのが好ましい。従って、キャップ１１８の第２当接作用部については、バネ１０６の第２端部１０９を静止できるように構成する必要がある。

図１〜図３のキャップ１１８は、ボルト、ネジ、リベットやその他の締め具などの締め具２５´を受け取り、キャップをテンショナに固定するボア１３４をほぼ中央に有する。このボア１３４は皿穴加工し、キャップの上面１３５に嵌合し、締め具ヘッドを受け取る。また、キャップ１１８はタブ１３６を有し、このタブは外側に延長する。タブ１３６はＬ形でよく、キャップ１１８の外周からほぼ水平に外側に延長するアーム１３８およびキャップ周囲とは反対側にあるアーム１３８の端部からほぼ垂直下方に延長するフランジ１３９からなる。キャップの下側１３７には、バネ１０６の一端を受け取る第２当接作用部を設けることができる。キャップの下側１３７にバネ１０６を受け取るトラック１９２を凹部により形成することができ、このトラック１９２は当接作用部の少なくとも一部を構成し、これから離間延長する。トラック１９２が、バネ１０６の曲率または形状に一致しているのが好ましい。本発明の一つの実施態様では、キャップ１１８には一つ以上のタブ１３６を形成し、このタブによってキャップ１１８をアーム１０２および/または支持部材１１４に固定することができる。

図５および図６に示す本発明の別な実施態様では、参照符号１１８´で示すキャップは、キー溝（ｓｐｌｉｎｅｄ）によってピボットシャフト１４４に取り付ける。ピボットシャフト１４４のキー溝端部１８６は、キャビティ１４３の封止端部１６０およびボア１４５に対するピボットシャフト接続部とは反対側にある。このキー溝端部１８６によって支持部材１１４とキャップ１１８´とが係合接続する。キー溝端部１８６に係合するために、キャップ１１８´は交互に配置したリッジ１９４と凹部１９６からなる内部構成のノブ１８８を有する。キャップ１１８´は、ピボットシャフト１４４のキー溝端部１８６に接続するノブ１８８によって静止保持する。

キャップ１１８´のほぼ中央にボア１３４´を設け、このボアをノブ１８８の中心に設ける。また、キャップ１１８´の下側１３７´には、凹部によってトラック１９２´を形成する。このトラック１９２´は、トーションバネ１０６、特にバネ１０６の第２端部１０９およびこれから延長する第１コイルの少なくとも一部を含むバネの部分の形状に一致する構成とする。また、トラック１９２´は当接作用部１８２の一部を構成し、この部分に、バネ第２端部１０９の切断端部を直接接触させる。トラック１９２´の凸部１９０をバネ１０６の第２端部１０９に近接延長すると、第２端部１０９をキャップ内の所定位置に維持するために役立つ。

第２当接作用部１８２は、以上の説明と同様にすればよい。

図７および図８について説明する。図示のテンショナ１００´の場合、図７に示すように張力作用方向Ｔおよびこの張力作用方向とは逆の巻き取り方向Ｗに第１軸線Ａを中心にして回転できるテンショナアーム１０２、バネ１０６、支持部材１１４およびキャップ１１８を有し、上記の場合と同様である。アーム１０２はベルト車１２０を有し、これは第１軸線Ａから離間しかつこれと並行な第２軸線Ｂを中心にして回転できるように第１端部１３０に回転自在に取り付けられている。ベルト車１２０はベルト車ボルト１２２などの固定具によってアーム１０２に取り付けることができ、ダストカバー１２４を設けてもよい。さらに、このテンショナ１００´は、動作時にバネ１０６のコイルの半径方向伸張に応答して非対称的な摩擦ダンパ作用を発揮するブッシュ１０８´を有する。

ブッシュ１０８´の場合、第１開放端部１７０、第２開放端部１７２およびスリーブ内面１６８から第１軸線Ａに向かって延長する一つかそれ以上の凸部１１０を有するスリーブ１１９を有する点でブッシュ１０８（図２）と同様である。本発明の一つの実施態様では、スリーブ１１９は全体として円筒形であり、凸部１１０の個数はアームアーバー１０４のスロット１１６の個数に一致しているため、凸部１１０がスロット１１６に受け取られた状態でブッシュ１０８´はアームアーバー１０４と係合可能である。

図７および図９に示すように、ブッシュ１０８´は、スリーブ１１９内に切り欠き（カットアウト）２０４を形成し、この切り欠き２０４に受け取られる着脱式のスリーブ部２０２を設けた点でブッシュ１０８（図２）とは異なっている。切り欠き２０４はスリーブ１１９内の開口である。本発明の一つの実施態様では、この切り欠き２０４はスリーブの第２端部１７２から第１端部１７０に向けて形成されているため、結果的に第２端部１７２が底面からみた場合に全体としてＣ字形に見える不連続構造を取り、また第１端部１７０が上面からみた場合に全体として円形に見える連続構造を取ることになる。切り欠き２０４の大きさおよび形状は任意に設定することができる。本発明の一つの実施態様では、切り欠き２０４は全体としてＵ字形に設定することができる。本発明の別な実施態様では、スリーブ１１９内において３つの側部を構成し、そのうち２つは垂直側部２１２、２１４を構成し、これら側部２１２、２１４をヘッダー２１６によって接続する。

着脱式スリーブ部２０２は、切り欠き２０４を形成するさいに取り除かれるスリーブ部分から形成することができ、あるいはこれとは別に形成することも可能である。着脱式スリーブ部２０２の場合、切り欠き２０４に嵌合するように形状を構成する必要がある。この嵌合は、比較的緊密な近接嵌合であり、２つの部材の実質的な相互嵌合である。嵌合を単純化することが目的であるが、他の構成も可能である。少なくとも一つの凸部１１０、例えば全体を２１０で示す凸部を着脱式スリーブ部２０２の内面に設け、これを第１軸線Ａに向けて内側に突き出す。

図９および図１０に示すように、凸部１１０、２１０の場合、アームアーバー１０４のスロット１１６に係合するように形状を構成し、寸法については、アームアーバー１０４を介して内部キャビティ１４３内まで延長し、伸張巻き戻し時にバネ１０６が係合できるように設定すればよい。凸部１１０、２１０がスロット１１６に係合できるように、ブッシュ１０８´をアームアーバー１０４の外面に隣接配置し、図１０に示すように、アームアーバー１０４と支持部材１１４の内面１４６との間に設けることができる。また、図１０に示すように、バネ１０６は一つかそれ以上の凸部１１０、２１０に直接接触させてもよい。

この着脱式スリーブ部２０２の場合、凸部２１０がバネ１０６に接触した状態で、巻き取り方向Ｗにテンショナアーム１０２の動作時にバネのコイルが伸張している間、半径方向外側に移動し摩擦ダンパ作用を発揮するため、バネが巻き戻り、バネのコイルの直径が半径方向に伸張する。凸部１１０および２１０に対して伸張バネコイルが作用するため、ブッシュ１０８´が全体として半径方向外側に伸張できる。

スリーブ部（ｓｌｅｅｖｅ−ｓｅｇｍｅｎｔ）２０２があるため物理的な分離が可能になり、アライメント制御およびダンパ制御を機能分離することができる。図２〜図６の単独ユニット設計の場合、独立した構成成分であるブッシュ１０８、好ましくはプラスチックの相対的な可撓性を活用できるため、このブッシュ１０８が独立した、費用対効果の高い回転アライメントピボットとして作用するとともに、ブッシュの外径の半径方向円弧にそって固有な平滑面圧力が遷移する曲げダンパ要素として作用する。２つの構成成分からなるブッシュ１０８´をもつ図７〜図１０の設計の場合、着脱式スリーブ部２０２とスリーブ１１９に異質な材料を利用できる。このため、ブッシュダンパの二つの機能、即ちダンパ作用およびピボットアライメント作用を目的に合わせて利用することができる。また、一方を“プレミアム”とすることができるが、他方のコストが上がることはない。２つの構成成分からなるブッシュ１０８´のもう一つの可能性のある作用効果は、ダンパ作用が摩耗開始点になるか、あるいはピボットが摩耗開始点になり、ダンパ作用に悪影響を与えない点にある。また、この設計の場合、圧力変化または摩擦係数変化を通じてダンパ制御をアップダウンでき、ピボット作用に影響することはない。

また、ブッシュ１０８´には、スリーブ１１９の一端、例えば第１開放端部１７０から外側に延長するフランジ１１３を設けることも可能である。図７および図９に示すように、ブッシュ１０８´には、第１開放端部１７０から第２開放端部１７２に至るスリット１１２を貫通形成することも可能である。このスリット１１２を設けると、バネ１０６の巻き戻り時にこのバネの伸張に応答してブッシュ１０８´が半径方向に伸張する。本発明の別な実施態様では、ブッシュ１０８´全体は弾性的に構成することができる。

また、図９に示すように、アーム１０２にはフランジ１５８の下側から支持部材１１４に向かって下向きに延長するタブ２４０を設けることも可能である。このタブ２４０は、アーム１０２の第１軸線Ａを中心とする回転動作を制限する制限部材として作用する。本発明の一つの実施態様では、タブ２４０は、支持部材１１４上のストッパー１４２に接触し、アームの回転を制限する。このタブ２４０はフランジ１５８に設けてもよく、この場合タブ２４０はアームアーバー１０４と、ベルト車１２０を取り付けたアーム１３０の第１端部との間に位置する。

添付図面に示し、かつ以上説明してきた本発明の実施態様は、特許請求の範囲内において実施可能な数多くの実施態様の例示に過ぎない。本発明のアプローチを活用すれば、これら以外にも数多くのテンショナの構成が可能である。要約すると、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限を受ける。

２０：エンジン
２１：動力伝達要素
２４：ブラケット、即ち支持構造体
２５：締め具
１００：ベルトテンショナ
１０２：アーム
１０４：アームアーバー
１０６：バネ
１０８，１０８´：ブッシュ
１１０：凸部
１１６：スロット
１１８，１１８´：キャップ
１１９：スリーブ
１２０：ベルト車
１７０：第１開口端部
１７２：第２開口端部
２０２：スリーブ部
Ａ：第１軸線
Ｂ：第２軸線

Claims (15)

1. 第１軸線を中心にして回転可能なアームであり、一部に貫通スロットを設けたアームアーバーを有する前記アームと、
   切り欠きを有し、およびこの切り欠きに受け取られた着脱式スリーブ部を設けたスリーブを構成するブッシュであり、前記着脱式スリーブ部に第１凸部を有する前記ブッシュであって、前記第１凸部が前記貫通スロットに受け取られた状態で前記アームアーバーに隣接配置された前記ブッシュと、
   前記アームに結合されたバネであり、前記アームを前記第１軸線の周りで回転させてエンドレス動力伝達要素に張力を与える係合のための前記バネと、
   を備え、
   前記アームが前記張力を与える係合の方向とは逆方向に回転している間、前記バネが、半径方向に伸張して前記ブッシュの前記第１凸部に接触し、前記アームアーバーに対して前記ブッシュが半径方向外側に押圧され、摩擦ダンパ作用を発揮する位置に設けられたことを特徴とするテンショナ。
2. 前記ブッシュは縦長のスリットを有し、このスリットによって前記ブッシュが半径方向に伸張できる請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記ブッシュのスリーブが、第２凸部からなり、この第２凸部が前記アームアーバーの第２貫通スロットに受け取られる請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記ブッシュのスリーブがおおむね円筒形である請求項３に記載のテンショナ。
5. 前記アームアーバーの直径が一定している請求項２に記載のテンショナ。
6. 前記アームが、第２軸線を中心にして回転自在に取り付けられたベルト車を有し、該第２軸線が前記第１軸線から平行離間している請求項１に記載のテンショナ。
7. さらに、支持部材を有し、前記ブッシュを前記支持部材に隣接させて、かつ前記アームアーバーが前記バネと前記ブッシュとの間に介在した状態で、この支持部材が前記バネ、前記アームアーバーおよび前記ブッシュを収容する請求項１に記載のテンショナ。
8. 前記バネの半径方向伸張によって、前記ブッシュが前記支持部材と摩擦係合し、前記摩擦ダンパ作用を発揮する請求項７に記載のテンショナ。
9. 前記支持部材が静止部材であり、かつ前記第１軸線になるシャフトを有し、前記アームをこのシャフトに回転自在に取り付けた請求項７に記載のテンショナ。
10. さらに、前記バネを前記テンショナに封じ込めるキャップを備える請求項１に記載のテンショナ。
11. 前記バネの第１端部を前記アームに連結し、そして第２端部を前記キャップに連結した請求項１０に記載のテンショナ。
12. 非対称性ダンパ作用を発揮する請求項１に記載のテンショナ。
13. 前記アームアーバーのキャビティに延入するように前記第１凸部の寸法を設定した請求項１に記載のテンショナ。
14. 全体として円筒形のスリーブを前記アームアーバーが有し、このスリーブが開口した第１端部、およびこの第１端部より小さく開口した第２端部になる部分的底部を有する請求項１に記載のテンショナ。
15. 前記貫通スロットが前記部分的底部に至るまで前記スリーブを貫通し、組み立て中に、前記ブッシュが前記アームアーバーに滑り嵌合することができる請求項１４に記載のテンショナ。

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