JPH04244645A - エンドレス動力伝達部材用のテンショナおよび動力伝達システム - Google Patents
エンドレス動力伝達部材用のテンショナおよび動力伝達システムInfo
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- JPH04244645A JPH04244645A JP3211349A JP21134991A JPH04244645A JP H04244645 A JPH04244645 A JP H04244645A JP 3211349 A JP3211349 A JP 3211349A JP 21134991 A JP21134991 A JP 21134991A JP H04244645 A JPH04244645 A JP H04244645A
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Classifications
-
- 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
-
- 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
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- 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
- 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
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/0806—Compression coil springs
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンドレスベルトチェ
ーンなどのようなエンドレス動力伝達部材用のテンショ
ナ、およびテンショナや動力伝達部材を含む動力伝達シ
ステムに関する。特に、本発明は、回転可能なプーリー
が取り付けられた回動アームを付勢するばね型のテンシ
ョナに関する。本発明のテンショナは、エンドレス動力
伝達部材に引張力を付与する種々の適用例に利用できる
が、特に自動車に用いられる前面アクセサリ駆動（ｆｒ
ｏｎｔ ｅｎｄ ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｄｒｉｖｅ）と
協働するようなＶベルトまたはカムシャフト駆動システ
ムに用いる同期ベルトの引張力を制御するのに有用であ
る。
ーンなどのようなエンドレス動力伝達部材用のテンショ
ナ、およびテンショナや動力伝達部材を含む動力伝達シ
ステムに関する。特に、本発明は、回転可能なプーリー
が取り付けられた回動アームを付勢するばね型のテンシ
ョナに関する。本発明のテンショナは、エンドレス動力
伝達部材に引張力を付与する種々の適用例に利用できる
が、特に自動車に用いられる前面アクセサリ駆動（ｆｒ
ｏｎｔ ｅｎｄ ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｄｒｉｖｅ）と
協働するようなＶベルトまたはカムシャフト駆動システ
ムに用いる同期ベルトの引張力を制御するのに有用であ
る。
【０００２】
【従来の技術】回動アーム型のテンショナにおいては、
様々なタイプのばね付勢手段、例えばベルビル（ｂｅｌ
ｖｉｌｌｅ）ばね、竹の子ばね、圧縮ばね又はねじりコ
イルばねを使用することができる。先行技術として、様
々なタイプのばね手段が開示されているが、自動車への
応用分野では現在ねじりコイルばねが一般に使われてい
る。ねじりばねを用いるテンショナの例は米国特許４，
４７３，３６２号（３６２特許）および４，６９６，６
６３号（６６３特許）に開示されている。この種のテン
ショナは自動車への応用分野においては動力伝達ベルト
の引張力を十分に制御するために広く使用されている。 しかし、この種のテンショナに用いられるねじりばねは
、本質的に各動力伝達システムにとって考慮すべき設計
上のいくつかの問題をかかえている。例えば、ねじりば
ねは性質上軸のまわりに設置され、その一端は回動アー
ムに結合され、他端はある種の支持体に結合される。こ
のような構成は、性質上、軸のまわりに軸およびブシュ
により伝達される偶力を発生させる。ねじりコイルばね
はその性質上ばね率（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）に応じ
て変化する力を回動アーム上に発生させ、したがって、
回動アームのトルク出力はばね率に応じて変化する。ま
たこの種のテンショナにおいては一般にばね力の一部が
使われて回動アームを変動的に制動する。３６２特許タ
イプのテンショナにおいては、軸のまわりにばねが卷か
れて弾性ブシュを「挟んで」いるため、半径方向内向き
の力が発生して、それが回動アームに作用する制動トル
クの主要な成分となっている。６６３特許のテンショナ
においては、カップに対するシュー部材を押圧するのに
用いられるばねの一端によって半径方向外向きの力が発
生し、プーリーに作用する制動トルクになっている。両
タイプのテンショナにおいて、発生する制動トルクはば
ね率の関数として回動アームの回動とともに変化する。
様々なタイプのばね付勢手段、例えばベルビル（ｂｅｌ
ｖｉｌｌｅ）ばね、竹の子ばね、圧縮ばね又はねじりコ
イルばねを使用することができる。先行技術として、様
々なタイプのばね手段が開示されているが、自動車への
応用分野では現在ねじりコイルばねが一般に使われてい
る。ねじりばねを用いるテンショナの例は米国特許４，
４７３，３６２号（３６２特許）および４，６９６，６
６３号（６６３特許）に開示されている。この種のテン
ショナは自動車への応用分野においては動力伝達ベルト
の引張力を十分に制御するために広く使用されている。 しかし、この種のテンショナに用いられるねじりばねは
、本質的に各動力伝達システムにとって考慮すべき設計
上のいくつかの問題をかかえている。例えば、ねじりば
ねは性質上軸のまわりに設置され、その一端は回動アー
ムに結合され、他端はある種の支持体に結合される。こ
のような構成は、性質上、軸のまわりに軸およびブシュ
により伝達される偶力を発生させる。ねじりコイルばね
はその性質上ばね率（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）に応じ
て変化する力を回動アーム上に発生させ、したがって、
回動アームのトルク出力はばね率に応じて変化する。ま
たこの種のテンショナにおいては一般にばね力の一部が
使われて回動アームを変動的に制動する。３６２特許タ
イプのテンショナにおいては、軸のまわりにばねが卷か
れて弾性ブシュを「挟んで」いるため、半径方向内向き
の力が発生して、それが回動アームに作用する制動トル
クの主要な成分となっている。６６３特許のテンショナ
においては、カップに対するシュー部材を押圧するのに
用いられるばねの一端によって半径方向外向きの力が発
生し、プーリーに作用する制動トルクになっている。両
タイプのテンショナにおいて、発生する制動トルクはば
ね率の関数として回動アームの回動とともに変化する。
【０００３】しかし、多くの引張力の応用分野における
目標は、エンドレスベルトなどの動力伝達部材に一定の
引張力がかかるようにプーリーに実質的に一定の力を加
えることである。このため、ねじりばねタイプのテンシ
ョナでは、回動アームをベルトに対して幾何学的にある
角度で傾けて回動アームを三角法的に（ｔｒｉｇｏｎｏ
ｍｅｔｒｉｃ）短縮および伸長させることにより、ねじ
りコイルばねによりもたらされるトルクの変動を補正し
なければならない。このようなテンショナでは、同じば
ねが付勢力および制動力の両者を与えるために使用され
るので、回動アームがある特定の位置にあるとき必要な
付勢力および必要な制動力を発生するばねを見つけるプ
ロセスがしばしば繰り返し行われる。
目標は、エンドレスベルトなどの動力伝達部材に一定の
引張力がかかるようにプーリーに実質的に一定の力を加
えることである。このため、ねじりばねタイプのテンシ
ョナでは、回動アームをベルトに対して幾何学的にある
角度で傾けて回動アームを三角法的に（ｔｒｉｇｏｎｏ
ｍｅｔｒｉｃ）短縮および伸長させることにより、ねじ
りコイルばねによりもたらされるトルクの変動を補正し
なければならない。このようなテンショナでは、同じば
ねが付勢力および制動力の両者を与えるために使用され
るので、回動アームがある特定の位置にあるとき必要な
付勢力および必要な制動力を発生するばねを見つけるプ
ロセスがしばしば繰り返し行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、回動アーム
を付勢する圧縮ばねおよび回動アームに制動を与える第
２のばね手段を用いることによって、ねじりコイルばね
が性質上もっている駆動構造上の問題を解決することを
目指すものである。米国特許４，２９９，５８４号（５
８４特許）では、圧縮ばねおよび制動用の別のばね手段
を用いるテンショナの一例が開示されている。この５８
４特許のテンショナにおいては、管状のばねハウジング
内にばねが保持され、このハウジングは、回動アームの
回動と共には動かない支持体に取り付けられている。ハ
ウジングは圧縮ばねを支持体に対して整列された位置に
保持し、そのため圧縮ばねは３６２特許や６６３特許の
ねじりコイルばねと同様に、回動アームのトルクがばね
率にともなって変化するような変動する力を回動アーム
上に発生させる。また、５８４特許のテンショナの幾何
学的な構成では回動アームのトルク出力の変動は補正さ
れず、結局、引張力の変動がベルトにもたらされ、好ま
しくない。さらに、回動アームの制動力は実質的に一定
であり、これはある種の駆動装置にとっては回動アーム
の変動するトルク出力との好ましくない組合せとなる。
を付勢する圧縮ばねおよび回動アームに制動を与える第
２のばね手段を用いることによって、ねじりコイルばね
が性質上もっている駆動構造上の問題を解決することを
目指すものである。米国特許４，２９９，５８４号（５
８４特許）では、圧縮ばねおよび制動用の別のばね手段
を用いるテンショナの一例が開示されている。この５８
４特許のテンショナにおいては、管状のばねハウジング
内にばねが保持され、このハウジングは、回動アームの
回動と共には動かない支持体に取り付けられている。ハ
ウジングは圧縮ばねを支持体に対して整列された位置に
保持し、そのため圧縮ばねは３６２特許や６６３特許の
ねじりコイルばねと同様に、回動アームのトルクがばね
率にともなって変化するような変動する力を回動アーム
上に発生させる。また、５８４特許のテンショナの幾何
学的な構成では回動アームのトルク出力の変動は補正さ
れず、結局、引張力の変動がベルトにもたらされ、好ま
しくない。さらに、回動アームの制動力は実質的に一定
であり、これはある種の駆動装置にとっては回動アーム
の変動するトルク出力との好ましくない組合せとなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、駆動システム
のフレキシブル動力伝達部材と共に使用する有用なテン
ショナを提供する。本発明は特に自動車に用いられる同
期ベルト駆動システムや前面アクセサリＶベルト駆動シ
ステムに使用される動力伝達ベルトシステムにおいて有
用である。
のフレキシブル動力伝達部材と共に使用する有用なテン
ショナを提供する。本発明は特に自動車に用いられる同
期ベルト駆動システムや前面アクセサリＶベルト駆動シ
ステムに使用される動力伝達ベルトシステムにおいて有
用である。
【０００６】本発明のテンショナは、回動アームに回動
自在に取り付けられたアイドラ・プーリーと、回動アー
ムの回動を付勢する第１のばねと、回動アームの回動を
制止する第２のばね（または制動ばね）とを有するピボ
ットタイプのものである。本発明によれば、圧縮ばねが
使用され、この圧縮ばねは回動アームの全動作過程の有
効なモーメント（又はてこの）の腕を変化させるように
連接動作（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅ）できるように、支持
体と回動アームとの間に配置される。圧縮ばねを取り付
けることにより、トルクがばね率の関数として変化する
ことなく、むしろある種の適用例においては実質的に一
定であるように設計できるテンショナを構成することが
できる。このようなテンショナをフレキシブル動力伝達
部材を有する動力伝達システムに使用すると、テンショ
ナを特別に幾何学的に配置することなく、実質的に一定
の引張力を得ることができる。選択的に、幾何学的な配
置とばねのモーメントの腕を変化させることとを組み合
わせて、特別な駆動伝達システムに使用するためのテン
ショナを設計することもできる。
自在に取り付けられたアイドラ・プーリーと、回動アー
ムの回動を付勢する第１のばねと、回動アームの回動を
制止する第２のばね（または制動ばね）とを有するピボ
ットタイプのものである。本発明によれば、圧縮ばねが
使用され、この圧縮ばねは回動アームの全動作過程の有
効なモーメント（又はてこの）の腕を変化させるように
連接動作（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅ）できるように、支持
体と回動アームとの間に配置される。圧縮ばねを取り付
けることにより、トルクがばね率の関数として変化する
ことなく、むしろある種の適用例においては実質的に一
定であるように設計できるテンショナを構成することが
できる。このようなテンショナをフレキシブル動力伝達
部材を有する動力伝達システムに使用すると、テンショ
ナを特別に幾何学的に配置することなく、実質的に一定
の引張力を得ることができる。選択的に、幾何学的な配
置とばねのモーメントの腕を変化させることとを組み合
わせて、特別な駆動伝達システムに使用するためのテン
ショナを設計することもできる。
【０００７】本発明の利点は、回動アームのトルク出力
の変動を補正するためにテンショナの向きを幾何学的に
制約する必要がなくなることにより、従来のテンショナ
ではできなかった狭いスペース内への収納ができるとい
う点にある。
の変動を補正するためにテンショナの向きを幾何学的に
制約する必要がなくなることにより、従来のテンショナ
ではできなかった狭いスペース内への収納ができるとい
う点にある。
【０００８】本発明の一つの目的は、回動アームのトル
ク出力が一定であるテンショナを得ることにある。この
ような目的の利点は一定制動が使用できるということ、
およびテンショナを特別の駆動伝達システムに適用する
とき付勢ばねおよび制動ばねを別々に簡単に変えること
ができる点にある。
ク出力が一定であるテンショナを得ることにある。この
ような目的の利点は一定制動が使用できるということ、
およびテンショナを特別の駆動伝達システムに適用する
とき付勢ばねおよび制動ばねを別々に簡単に変えること
ができる点にある。
【０００９】本発明の利点は、回動アームを付勢するば
ね率が変化しても制動力は変化せず、逆に制動ばね率の
変化も回動アームのばね力は変化しない点にある。
ね率が変化しても制動力は変化せず、逆に制動ばね率の
変化も回動アームのばね力は変化しない点にある。
【００１０】本発明のもう一つの目的は、軸にかかる負
荷を減らすことにより軸上の力を最小にできるように圧
縮ばねを使用することであり、これにより従来より高価
でより強いボルトやピンの代わりに、軸を一体に成形す
ることができる。
荷を減らすことにより軸上の力を最小にできるように圧
縮ばねを使用することであり、これにより従来より高価
でより強いボルトやピンの代わりに、軸を一体に成形す
ることができる。
【００１１】以上の目的および他の目的または利点は、
図面および以下の説明から明らかになろう。
図面および以下の説明から明らかになろう。
【００１２】
【実施例】本テンショナの特徴は、フレキシブル動力伝
達部材を用いた幾つかの動力伝達システムにおいて利用
できるが、この特徴は、自動車のベルト駆動との関連に
おいて最も良く説明することができる。図１にはベルト
駆動システム１０が示されており、ベルト１２はプーリ
ー１４，１６の周りに架設されている。本発明のテンシ
ョナ１８はベルトスパン２０，２２間に配置され、その
間でベルトがプーリー２４に架けられている。
達部材を用いた幾つかの動力伝達システムにおいて利用
できるが、この特徴は、自動車のベルト駆動との関連に
おいて最も良く説明することができる。図１にはベルト
駆動システム１０が示されており、ベルト１２はプーリ
ー１４，１６の周りに架設されている。本発明のテンシ
ョナ１８はベルトスパン２０，２２間に配置され、その
間でベルトがプーリー２４に架けられている。
【００１３】図２ないし図５において、ベルトテンショ
ナ１８はばね付勢型のものであり、支持体２６と、回動
アーム２８と、上記支持体および回動アーム間で付勢さ
れたばね３０とを有している。回動アーム２８は支持体
２６に軸３２および選択的にスラスト・フランジ３６を
有する自己潤滑性高分子スリーブ型ベアリングすなわち
ブシュ３４によって回動自在に取り付けられている。
ナ１８はばね付勢型のものであり、支持体２６と、回動
アーム２８と、上記支持体および回動アーム間で付勢さ
れたばね３０とを有している。回動アーム２８は支持体
２６に軸３２および選択的にスラスト・フランジ３６を
有する自己潤滑性高分子スリーブ型ベアリングすなわち
ブシュ３４によって回動自在に取り付けられている。
【００１４】プーリー２４はローラベアリング３８など
により回動アーム２８に取り付けられ、ベルトを押圧す
るように回動アーム２８と共に移動する。このときプー
リー２４は軸３２からのモーメント（又はてこ）の腕Ｌ
Ｐで動作する。
により回動アーム２８に取り付けられ、ベルトを押圧す
るように回動アーム２８と共に移動する。このときプー
リー２４は軸３２からのモーメント（又はてこ）の腕Ｌ
Ｐで動作する。
【００１５】ばね３０は圧縮ばねであり、支持体２６の
ポスト３８との間に配置され、以下に詳述する可変モー
メント（又てこ）の腕ＬＡ，ＬＢで動作する。ばね３０
は回動アーム２８の移動と連接（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅ
）するように支持体２６および回動アーム２８に取り付
けられ、ばね３０の移動と共に長さが変化するモーメン
トの腕ＬＡ，ＬＢに作用する。モーメントの腕は、回動
アーム２８が回動するにつれて圧縮ばねの長さが短くな
ると短くなり、圧縮ばねが長くなると長くなる。図７は
これを概略的に示したもので、この図において、実線は
ある位置におけるばね３０およびそのモーメントの腕を
示し、破線は回動したときを示している。満足する組合
せは、ばね３０の圧縮された長さに対するモーメントの
腕の長さが各々８０ないし１００パーセントのとき得ら
れる。
ポスト３８との間に配置され、以下に詳述する可変モー
メント（又てこ）の腕ＬＡ，ＬＢで動作する。ばね３０
は回動アーム２８の移動と連接（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅ
）するように支持体２６および回動アーム２８に取り付
けられ、ばね３０の移動と共に長さが変化するモーメン
トの腕ＬＡ，ＬＢに作用する。モーメントの腕は、回動
アーム２８が回動するにつれて圧縮ばねの長さが短くな
ると短くなり、圧縮ばねが長くなると長くなる。図７は
これを概略的に示したもので、この図において、実線は
ある位置におけるばね３０およびそのモーメントの腕を
示し、破線は回動したときを示している。満足する組合
せは、ばね３０の圧縮された長さに対するモーメントの
腕の長さが各々８０ないし１００パーセントのとき得ら
れる。
【００１６】ばね３０を支持体２６および回動アーム２
８に連接的に取り付けるために種々の手段を用いること
ができる。一つの好適な手段を図２および図３に示した
。支持体２６のポスト３８は、スロット４０を持つ突出
部を有し、このスロット４０は軸３２と実質的に平行に
なっている。同様に、回動アーム２８上の突出部も軸３
２と実質的に平行なスロット４２を有する。図３に示す
ように、ばね３０の各端は延長部４４，４６を有し、そ
れらは上記スロットの一つに嵌合する。両スロットは、
軸３２と実質的に平行であるので、ばね３０が図２およ
び図７の破線で示すような新たな位置にきたとき、ばね
３０の延長部の各端が各スロット内でわずかに回動する
。
８に連接的に取り付けるために種々の手段を用いること
ができる。一つの好適な手段を図２および図３に示した
。支持体２６のポスト３８は、スロット４０を持つ突出
部を有し、このスロット４０は軸３２と実質的に平行に
なっている。同様に、回動アーム２８上の突出部も軸３
２と実質的に平行なスロット４２を有する。図３に示す
ように、ばね３０の各端は延長部４４，４６を有し、そ
れらは上記スロットの一つに嵌合する。両スロットは、
軸３２と実質的に平行であるので、ばね３０が図２およ
び図７の破線で示すような新たな位置にきたとき、ばね
３０の延長部の各端が各スロット内でわずかに回動する
。
【００１７】図６には、ばね３０を連接的に取り付ける
ための他の例が示されている。一つの手段は、ばね３０
の直径より大きい内径を有するカップ４８であり、ばね
３０の端部をそのカップに挿入して保持できる。ばね３
０を連接的に取り付けるためのもう一つの手段は、ばね
３０の内径より小さい外径を有するボス５０であり、こ
のボス５０をばね３０の端部に挿入できる。このような
連接的な取付において、回動アーム２８が動作位置間を
往復動するにつれて、ばね３０は破線５２で示すように
少し傾斜する。
ための他の例が示されている。一つの手段は、ばね３０
の直径より大きい内径を有するカップ４８であり、ばね
３０の端部をそのカップに挿入して保持できる。ばね３
０を連接的に取り付けるためのもう一つの手段は、ばね
３０の内径より小さい外径を有するボス５０であり、こ
のボス５０をばね３０の端部に挿入できる。このような
連接的な取付において、回動アーム２８が動作位置間を
往復動するにつれて、ばね３０は破線５２で示すように
少し傾斜する。
【００１８】テンショナ使用中の回動アーム２８の回動
すなわちベルトに対するプーリー２４の移動を禁止する
ため、制動手段５４が設けられている。制動手段５４は
回動アーム２８の延長部である脚（またはレバー）５６
と、ネジ６０により支持体２６に固定された制動ばね５
８と、支持体２６の面６２と、摩擦材から成るパッド６
４とを有している。回動アーム２８の延長である脚５６
は、図２に示す２つの位置の間の弓形の制動ゾーン内で
回動アーム２８と共に回動し、破線６６まで上昇する。 制動ばね５８としては圧縮ばねを使用することもできる
が、制動ゾーン内に配置された脚部６８を有するＵ字型
の板ばねが好ましい。
すなわちベルトに対するプーリー２４の移動を禁止する
ため、制動手段５４が設けられている。制動手段５４は
回動アーム２８の延長部である脚（またはレバー）５６
と、ネジ６０により支持体２６に固定された制動ばね５
８と、支持体２６の面６２と、摩擦材から成るパッド６
４とを有している。回動アーム２８の延長である脚５６
は、図２に示す２つの位置の間の弓形の制動ゾーン内で
回動アーム２８と共に回動し、破線６６まで上昇する。 制動ばね５８としては圧縮ばねを使用することもできる
が、制動ゾーン内に配置された脚部６８を有するＵ字型
の板ばねが好ましい。
【００１９】摩擦材から成るパッド６４は支持体２６の
面６２またはばね５８の脚６８に付けることもできるが
、脚５６に設ける方がよい。好ましくは図４に示すよう
に、脚５６に開口を設けてパッド６４を通し、パッド６
４の両端を脚５６の両側面から突出させるのが好ましい
。このように構成すれば、パッド６４の両端は支持体２
６の面６２およびばね５８の脚６８と摩擦面が摺動しな
がら接触することになる。脚５６の開口内に摩擦材を配
設することの利点は、脚５６の円弧運動と支持体２６と
の間の隙間をゼロにすることができるということにある
。
面６２またはばね５８の脚６８に付けることもできるが
、脚５６に設ける方がよい。好ましくは図４に示すよう
に、脚５６に開口を設けてパッド６４を通し、パッド６
４の両端を脚５６の両側面から突出させるのが好ましい
。このように構成すれば、パッド６４の両端は支持体２
６の面６２およびばね５８の脚６８と摩擦面が摺動しな
がら接触することになる。脚５６の開口内に摩擦材を配
設することの利点は、脚５６の円弧運動と支持体２６と
の間の隙間をゼロにすることができるということにある
。
【００２０】摩擦材のパッド６４はどんなタイプのもの
でも選ぶことができるが、任意の高分子材料、例えば「
Ｄｅｌｒｉｎ」の商標で販売されている始動（静止）摩
擦が摺動（動）摩擦より小さいものを使用できる。
でも選ぶことができるが、任意の高分子材料、例えば「
Ｄｅｌｒｉｎ」の商標で販売されている始動（静止）摩
擦が摺動（動）摩擦より小さいものを使用できる。
【００２１】高分子パッドおよびその面と接触する板ば
ね５８は軸３２に対するモーメント（又はてこ）の腕Ｌ
Ｄに実質的に一定の制動力を与える。制動手段５４のモ
ーメント（又はてこ）の腕ＬＤは、テンショナの制動ト
ルクを同時にかつ正確に制御しながら制動力を最小にす
るため、圧縮ばね３０のばね力のモーメントＬＡ，ＬＢ
より大きくするのが好ましい。
ね５８は軸３２に対するモーメント（又はてこ）の腕Ｌ
Ｄに実質的に一定の制動力を与える。制動手段５４のモ
ーメント（又はてこ）の腕ＬＤは、テンショナの制動ト
ルクを同時にかつ正確に制御しながら制動力を最小にす
るため、圧縮ばね３０のばね力のモーメントＬＡ，ＬＢ
より大きくするのが好ましい。
【００２２】図３，４，５の支持構造の垂直的な配列に
よって示されているように、ばね３０、脚５６を有する
制動手段５４、パッド６４およびばね５８は実質的に同
一平面に整列されて、それらが整列されていないときに
生じるオフセット・モーメント（ｏｆｆｓｅｔ ｍｏｍ
ｅｎｔ）を最小にするか取り除くようにしている。この
ような構成はベアリング寸法、軸の大きさ、ばねの大き
さなどを最小にするという利点を持つ。
よって示されているように、ばね３０、脚５６を有する
制動手段５４、パッド６４およびばね５８は実質的に同
一平面に整列されて、それらが整列されていないときに
生じるオフセット・モーメント（ｏｆｆｓｅｔ ｍｏｍ
ｅｎｔ）を最小にするか取り除くようにしている。この
ような構成はベアリング寸法、軸の大きさ、ばねの大き
さなどを最小にするという利点を持つ。
【００２３】本発明のテンショナ１８を使用するときは
、プーリー２４がベルトを押圧してスパン２０，２２を
形成するように配置する。スパン２０、２２の角度は角
Ａであり、角Ａは線７０によって２分される。テンショ
ナ１８はボルト７２，７４などの取付具によってその作
動位置に保持される。ベルト１２は、角Ａを２分する線
７０に実質的に沿う力Ｆを与える。好ましくは、しかし
任意だが、回動アーム２８はプーリー２４にかかる力Ｆ
に対して約８０度ないし約１００度の角Ｂで配置されて
いる。
、プーリー２４がベルトを押圧してスパン２０，２２を
形成するように配置する。スパン２０、２２の角度は角
Ａであり、角Ａは線７０によって２分される。テンショ
ナ１８はボルト７２，７４などの取付具によってその作
動位置に保持される。ベルト１２は、角Ａを２分する線
７０に実質的に沿う力Ｆを与える。好ましくは、しかし
任意だが、回動アーム２８はプーリー２４にかかる力Ｆ
に対して約８０度ないし約１００度の角Ｂで配置されて
いる。
【００２４】図７の示力図および図２の破線で示された
動きによって最も良く示されているように、ばね３０が
回動アーム２８にモーメント（又はてこ）の腕ＬＡで力
ＦＡが作用する。回動アーム２８が第２の位置へ移動す
るにつれて、ばね３０は図２の破線で示すように収縮し
、より短いモーメント（又てこ）の腕ＬＢで力ＦＢが作
用する。モーメントの腕の長さはばね３０の連接的な動
きにつれて変化し、ばね３０の長さが短くなれば短くな
り、回動アーム３０が回動するにつれてばね３０が長く
なれば長くなる。ばね３０は圧縮ばねであるため、ばね
３０が回動アーム２８に与える力ＦＡ，ＦＢはばね３０
の圧縮された長さに実質的に比例して変化する。回動ア
ーム２８の回動を通じてばね３０の力とモーメントの腕
との積の平均値は実質的に一定であるのが好ましい。 ばね３０の力とモーメントの腕との積の平均値を実質的
に一定にすることにより、回動アーム２８は実質的に一
定のトルクを受け、このトルクが逆向きの等しい一定の
ベルト引張力として作用する。パッド６４に作用する板
ばね５８はプーリー２４に同様に一定の制動力を与える
。
動きによって最も良く示されているように、ばね３０が
回動アーム２８にモーメント（又はてこ）の腕ＬＡで力
ＦＡが作用する。回動アーム２８が第２の位置へ移動す
るにつれて、ばね３０は図２の破線で示すように収縮し
、より短いモーメント（又てこ）の腕ＬＢで力ＦＢが作
用する。モーメントの腕の長さはばね３０の連接的な動
きにつれて変化し、ばね３０の長さが短くなれば短くな
り、回動アーム３０が回動するにつれてばね３０が長く
なれば長くなる。ばね３０は圧縮ばねであるため、ばね
３０が回動アーム２８に与える力ＦＡ，ＦＢはばね３０
の圧縮された長さに実質的に比例して変化する。回動ア
ーム２８の回動を通じてばね３０の力とモーメントの腕
との積の平均値は実質的に一定であるのが好ましい。 ばね３０の力とモーメントの腕との積の平均値を実質的
に一定にすることにより、回動アーム２８は実質的に一
定のトルクを受け、このトルクが逆向きの等しい一定の
ベルト引張力として作用する。パッド６４に作用する板
ばね５８はプーリー２４に同様に一定の制動力を与える
。
【００２５】図２に示すように、ばね３０は回動アーム
２８にプーリー２４の全方向の力を加える。ばね３０は
軸３２またはブシュ３４と結合することはなく、したが
って軸３２は大きな強度や硬度を必要としない。図４に
示すように、軸３２は支持体２６と一体に成形されてお
り、アルミニウムやその合金などのような鋼より小さい
強度の材料で作ることができる。
２８にプーリー２４の全方向の力を加える。ばね３０は
軸３２またはブシュ３４と結合することはなく、したが
って軸３２は大きな強度や硬度を必要としない。図４に
示すように、軸３２は支持体２６と一体に成形されてお
り、アルミニウムやその合金などのような鋼より小さい
強度の材料で作ることができる。
【００２６】上記使用例は、一つの幾何学的な配列を示
しており、ここでは回動アームの非線形的なトルク出力
を補正するために回動アームを三角角法的に短くするよ
うに回動アームを角度をつけて配置する必要はない。し
かし、本発明の原理は、本発明の連接ばねばかりでなく
回動アームの配列も相互に関連させてテンショナを適用
する際の問題の別の解決を図るように利用されることあ
ろう。
しており、ここでは回動アームの非線形的なトルク出力
を補正するために回動アームを三角角法的に短くするよ
うに回動アームを角度をつけて配置する必要はない。し
かし、本発明の原理は、本発明の連接ばねばかりでなく
回動アームの配列も相互に関連させてテンショナを適用
する際の問題の別の解決を図るように利用されることあ
ろう。
【００２７】以上述べたことは本発明を説明するための
ものであり、特許請求の範囲を制限するものではない。
ものであり、特許請求の範囲を制限するものではない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
動アームを付勢する圧縮ばねが、支持体と回動アームと
の間で連接動作することにより回動アームの回動に伴い
モーメントの腕の長さが変化するので、回動アームのト
ルクの変動を小さくすることができる。
動アームを付勢する圧縮ばねが、支持体と回動アームと
の間で連接動作することにより回動アームの回動に伴い
モーメントの腕の長さが変化するので、回動アームのト
ルクの変動を小さくすることができる。
【図１】ベルトなどの駆動伝達部材および本発明のテン
ショナを含む駆動システムの部分的な正面概略図である
。
ショナを含む駆動システムの部分的な正面概略図である
。
【図２】図１のテンショナの一部を拡大して示す図であ
る。
る。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う断面図である。
【図５】図２の５−５線に沿う断面図である。
【図６】図２の３−３線の近傍でばねを取り付ける他の
手段を示し、一部を取り出して示す図である。
手段を示し、一部を取り出して示す図である。
【図７】図２のテンショナの圧縮ばねの誇張した示力図
を示す概略図である。
を示す概略図である。
１２ ベルト
１８ テンショナ
２４ プーリー
２６ 支持体
２８ 回動アーム
３０ 圧縮ばね
３２ 軸
３８ ポスト
４０、４２ スロット
５４ 制動手段
Claims (26)
- 【請求項１】 フレキシブル動力伝達部材に引張力を
与えるテンショナであって、支持体と、上記支持体に設
けた軸に回動自在に取り付けられた回動アームと、上記
回動アームに回転自在に取り付けられ上記動力伝達部材
と係合するプーリー手段と、上記支持体と上記回動アー
ムとの間に設けられ上記回動アームを付勢するばね手段
と、上記回動アームの移動を抑える制動手段とを有する
テンショナにおいて、上記ばね手段は、両端と、上記回
動アームの回動につれて変化する圧縮長さとを有する圧
縮ばねであり、上記圧縮ばねを上記支持体および上記回
動アームに連接させる連接手段を、モーメントの腕の長
さが上記圧縮ばねの連接動作とともに変化するように設
け、上記モーメントの腕は、上記回動アームの回動につ
れて上記圧縮ばねの長さが短くなると短くなり、上記圧
縮ばねの長さが長くなると長くなる、ことを特徴とする
テンショナ。 - 【請求項２】 上記連接手段が、上記支持体上に設け
られ、上記軸に対して実質的に平行なスロットを形成し
た突出部と、上記回動アーム上に設けられ、上記軸に対
して実質的に平行なスロットを形成した突出部と、上記
両スロットの一方に嵌合する延長部を有する上記圧縮ば
ねの各端と、から成る請求項１のテンショナ。 - 【請求項３】 上記モーメントの腕の長さが上記圧縮
ばねの圧縮された長さに対して約８０パーセントから約
１２０パーセントである請求項１のテンショナ。 - 【請求項４】 上記圧縮ばねは、上記圧縮ばねの圧縮
された長さに実質的に比例して変化する力を上記回動ア
ームに付与し、上記回動アームの回動動作に伴う上記圧
縮ばねのばね力とモーメントの腕の積の平均値の変化が
、実質的に１０パーセント以内である請求項１のテンシ
ョナ。 - 【請求項５】 上記ばね力とモーメントの腕との積の
平均値が実質的に一定である請求項４のテンショナ。 - 【請求項６】 上記圧縮ばねは上記プーリー手段に対
して全方向の力を与える請求項５のテンショナ。 - 【請求項７】 上記軸は上記支持体に一体に成形され
た請求項６のテンショナ。 - 【請求項８】 上記制動手段は、上記回動アームから
の第２のモーメントの腕でもって上記回動アームに取り
付けられた摩擦材から成るパッドと、上記パッドを押圧
して上記支持体と当接させて制動力を生じさせる押圧手
段と、から成る請求項１のテンショナ。 - 【請求項９】 上記第２のモーメントの腕は上記圧縮
ばねのモーメントの腕より長い請求項８のテンショナ。 - 【請求項１０】 上記押圧手段が板ばねである請求項
９のテンショナ。 - 【請求項１１】 上記プーリー手段の取付位置、上記
圧縮ばねのモーメントの腕および上記制動手段は、実質
的に一定の平面内にある請求項１のテンショナ。 - 【請求項１２】 プーリーに架けられたフレキシブル
動力伝達手段を有する駆動システムであって、上記フレ
キシブル動力伝達手段が２つのスパンの間で、支持体と
、上記支持体に設けた軸に回動自在に取り付けられた回
動アームと、上記回動アームに回転自在に取り付けられ
上記動力伝達部材と係合するプーリー手段と、上記支持
体と上記回動アームとの間に設けられ上記回動アームを
付勢するばね手段と、上記回動アームの移動を抑える制
動手段とを有するテンショナによって引っ張られている
駆動システムにおいて、上記ばね手段は圧縮ばねから成
り、上記圧縮ばねは相対する両端を有し、その圧縮され
る長さは回動アームの回動につれて変化し、上記圧縮ば
ねを上記支持体および上記回動アームに連接させる連接
手段を、モーメントの腕の長さが上記圧縮ばねの連接動
作とともに変化するように設け、上記モーメントの腕は
、上記回動アームの回動につれて上記圧縮ばねの長さが
短くなると短くなり、上記圧縮ばねの長さが長くなると
長くなる、ことを特徴とする駆動システム。 - 【請求項１３】 上記２つのスパンが上記プーリーに
上記２つのスパンのなす角を２分する線に実質的に沿う
力を付与し、上記回動アームは上記プーリーにかかる力
に対して約８０度から約１００度で配置されている請求
項１２の駆動システム。 - 【請求項１４】 上記モーメントの腕の長さが上記圧
縮ばねの圧縮された長さに対して約８０パーセントから
約１２０パーセントである請求項１２の駆動システム。 - 【請求項１５】 上記圧縮ばねは、上記圧縮ばねの圧
縮された長さに実質的に比例して変化する力を上記回動
アームに付与し、上記回動アームの回動動作に伴う上記
圧縮ばねのばね力とモーメントの腕の積の平均値の変化
が、実質的に１０パーセント以内である請求項１２の駆
動システム。 - 【請求項１６】 上記ばね力とモーメントの腕との積
の平均値が実質的に一定である請求項１５の駆動システ
ム。 - 【請求項１７】 上記圧縮ばねは上記プーリー手段に
対して全方向の力を与える請求項１５の駆動システム。 - 【請求項１８】 上記軸は上記支持体に一体に成形さ
れた請求項１７の駆動システム。 - 【請求項１９】 上記制動手段は、上記回動アームか
らの第２のモーメントの腕でもって上記回動アームに取
り付けられた摩擦材から成るパッドと、上記パッドを押
圧して上記支持体と当接させて制動力を生じさせる押圧
手段と、から成る請求項１２の駆動システム。 - 【請求項２０】 上記第２のモーメントの腕は上記圧
縮ばねのモーメントの腕より長い請求項１９の駆動シス
テム。 - 【請求項２１】 上記押圧手段が、板ばねである請求
項２０の駆動システム。 - 【請求項２２】 上記プーリー手段の取付位置、上記
圧縮ばねのモーメントの腕および上記制動手段は実質的
に一定の平面内にある請求項１２の駆動システム。 - 【請求項２３】 上記圧縮ばねは、上記圧縮ばねの圧
縮された長さに実質的に比例して変化する力を上記回動
アームに付与し、上記回動アームの回動動作に伴う上記
圧縮ばねのばね力とモーメントの腕の積の平均値の変化
が、実質的に１０パーセント以内である請求項２１の駆
動システム。 - 【請求項２４】 上記テンショナは上記プーリーで作
用する実質的に一定の制動トルクをベルトに付与し、上
記プーリーにおける制動トルクは実質的に一定である請
求項２３の駆動システム。 - 【請求項２５】 上記連接手段が、上記支持体に設け
られ上記圧縮ばねの内径より小さい外径を持つボスを有
する突出部と、上記回動アームに設けられ上記圧縮ばね
の内径より小さい外径を持つボスを有する突出部と、上
記両ボスの各々の上に位置する部分を有する上記圧縮ば
ねの各端と、から成る請求項１のテンショナ。 - 【請求項２６】 上記連接手段が、上記支持体上に、
上記圧縮ばねの外径より大きい内径をもつカップの形で
設けられた突出部と、上記回動アーム上に、上記圧縮ば
ねの外径より大きい内径をもつカップの形で設けられた
突出部と、上記両カップの一つに嵌合する部分を有する
上記圧縮ばねの各端と、から成る請求項１のテンショナ
。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/588,245 | 1990-09-26 | ||
| US7/588,245 | 1990-09-26 | ||
| US07/588,245 US5045031A (en) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | Tensioner for an endless power transmission member and system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244645A true JPH04244645A (ja) | 1992-09-01 |
| JP2668466B2 JP2668466B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=24353066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211349A Expired - Fee Related JP2668466B2 (ja) | 1990-09-26 | 1991-07-30 | エンドレス動力伝達部材用のテンショナおよび動力伝達システム |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5045031A (ja) |
| EP (1) | EP0478266B1 (ja) |
| JP (1) | JP2668466B2 (ja) |
| KR (1) | KR950007259B1 (ja) |
| AT (1) | ATE132946T1 (ja) |
| CA (1) | CA2048166C (ja) |
| DE (1) | DE69116284T2 (ja) |
| ES (1) | ES2082150T3 (ja) |
| MX (1) | MX173591B (ja) |
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| US5073148A (en) * | 1990-12-20 | 1991-12-17 | Gates Power Drive Products, Inc. | Tensioner with damping system |
| US5591094A (en) | 1995-11-01 | 1997-01-07 | The Gates Corporation | Tensioner with adjustable stop for power transmission belt |
| US5647813A (en) | 1995-12-18 | 1997-07-15 | The Gates Corporation | Tensioner with damping mechanism and belt drive system |
| US5632697A (en) | 1995-12-18 | 1997-05-27 | The Gates Corporation | Damping mechanism for a tensioner |
| US5938552A (en) * | 1998-06-02 | 1999-08-17 | The Gates Corporation | Tensioner with damping shoe activated by compression spring |
| US5935032A (en) * | 1998-06-02 | 1999-08-10 | The Gates Corporation | Tensioner with second pivot-arm for damping mechanism |
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| DE10232328A1 (de) * | 2002-07-17 | 2004-04-01 | Daimlerchrysler Ag | Bedarfsgerechte Zugmittelspannung bei RSG-Fahrzeugen |
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| DE102008015737A1 (de) | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Schaeffler Kg | Automatische Zugmittelspannvorrichtung zum Spannen eines Riemens eines Verbrennungsmotors mit einer Gleitlagerbuchse, die eine konisch ausgeformte Außenseite aufweist |
| DE102011082764A1 (de) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb eines Verbrennungsmotors |
| DE102013002993A1 (de) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Startergenerator - Riemenspanner |
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| GB8711522D0 (en) * | 1987-05-15 | 1987-06-17 | Rolls Royce Motor Cars | Belt tensioning arrangement |
-
1990
- 1990-09-26 US US07/588,245 patent/US5045031A/en not_active Expired - Lifetime
-
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