JPH09189348A - テンショナ - Google Patents
テンショナInfo
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- JPH09189348A JPH09189348A JP8354143A JP35414396A JPH09189348A JP H09189348 A JPH09189348 A JP H09189348A JP 8354143 A JP8354143 A JP 8354143A JP 35414396 A JP35414396 A JP 35414396A JP H09189348 A JPH09189348 A JP H09189348A
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- Japan
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- tensioner
- force
- pivot arm
- belt
- cylindrical member
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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
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- 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
- 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
- F16H2007/081—Torsion springs
-
- 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
- F16H7/0829—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means
- F16H2007/084—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means having vibration damping characteristics dependent on the moving direction of the tensioner
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の減衰機構に比べてピボットアームの揺
動を抑えることができる減衰機構を備えたテンショナを
提供する。 【解決手段】 Ｚ型のベルトテンショナは、円筒部材に
取り付けられたピボットアームを有し、また反対方向を
向いた傾斜内面８６、８８を有するブレーキシューを備
えた、スプリングによって作用する減衰機構４４を有す
る。傾斜内面８６、８８は、円筒部材に係合するブレー
キシューに作用するスプリング力よりも大きい垂直力を
発生するに作用する。
動を抑えることができる減衰機構を備えたテンショナを
提供する。 【解決手段】 Ｚ型のベルトテンショナは、円筒部材に
取り付けられたピボットアームを有し、また反対方向を
向いた傾斜内面８６、８８を有するブレーキシューを備
えた、スプリングによって作用する減衰機構４４を有す
る。傾斜内面８６、８８は、円筒部材に係合するブレー
キシューに作用するスプリング力よりも大きい垂直力を
発生するに作用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は減衰機構を有するテ
ンショナ、およびテンショナ等を含むベルト駆動システ
ムに関する。特に、本発明はベルトに係合するプーリが
回転自在に取り付けられたピボットアームの位置を偏倚
させる捻りスプリングを有するテンショナに関する。減
衰機構を備えた本発明のテンショナは、自動車のエンジ
ンに設けられるフロント・エンド・アクセサリ駆動シス
テム等のＶリブドベルト駆動システムの張力を制御する
のに、特に有用である。
ンショナ、およびテンショナ等を含むベルト駆動システ
ムに関する。特に、本発明はベルトに係合するプーリが
回転自在に取り付けられたピボットアームの位置を偏倚
させる捻りスプリングを有するテンショナに関する。減
衰機構を備えた本発明のテンショナは、自動車のエンジ
ンに設けられるフロント・エンド・アクセサリ駆動シス
テム等のＶリブドベルト駆動システムの張力を制御する
のに、特に有用である。
【０００２】
【従来の技術】機械的なテンショナは、自動車のエンジ
ンに設けられるフロント・エンド・アクセサリ駆動シス
テム等のＶリブドベルト駆動システムの張力を自動的に
制御するために用いられる。このようなテンショナは、
ベースに固定されたピボットの周りに回転するピボット
アームを有し、ピボットアームを回転させるための軸受
面となる、スリーブ状のブッシュがピボットに設けられ
る。このようなブッシュの多くは、プラスチックから成
り、テンショナの寿命期間の間に摩耗する。捻りスプリ
ングがしばしば設けられ、捻りスプリングの一端はピボ
ットアームに連結され、また他端はベースに連結され、
これによりピボットアームの位置が偏倚して、取り付け
られたプーリのベルトに対する位置が定められる。スプ
リングはまた、摩擦摺動面に対して垂直力成分を発生す
る減衰手段と協働して作用するスプリング力を発生させ
るために用いられ、これによりピボットアームの揺動が
制止あるいは減衰する。
ンに設けられるフロント・エンド・アクセサリ駆動シス
テム等のＶリブドベルト駆動システムの張力を自動的に
制御するために用いられる。このようなテンショナは、
ベースに固定されたピボットの周りに回転するピボット
アームを有し、ピボットアームを回転させるための軸受
面となる、スリーブ状のブッシュがピボットに設けられ
る。このようなブッシュの多くは、プラスチックから成
り、テンショナの寿命期間の間に摩耗する。捻りスプリ
ングがしばしば設けられ、捻りスプリングの一端はピボ
ットアームに連結され、また他端はベースに連結され、
これによりピボットアームの位置が偏倚して、取り付け
られたプーリのベルトに対する位置が定められる。スプ
リングはまた、摩擦摺動面に対して垂直力成分を発生す
る減衰手段と協働して作用するスプリング力を発生させ
るために用いられ、これによりピボットアームの揺動が
制止あるいは減衰する。
【０００３】いくつかのテンショナの設計において、プ
ーリ用の軸受がブッシュと同じラジアル平面内に設けら
れており、これによりブッシュの負荷が減少せしめられ
るとともに、テンショナの寿命期間にわたって、ブッシ
ュの摩耗によって、プーリの不整合（ミスアライメン
ト）に伴うピボットアームの「遊び」や「傾き」が感知
できる程度には発生しない。ピボットアーム・ピボット
・ブッシュと共通のラジアル平面内に配設されたプーリ
軸受を有するベルトテンショナの例は、米国特許第４，
６９６，６６３および５，０４５，０３１号明細書に開
示されている。
ーリ用の軸受がブッシュと同じラジアル平面内に設けら
れており、これによりブッシュの負荷が減少せしめられ
るとともに、テンショナの寿命期間にわたって、ブッシ
ュの摩耗によって、プーリの不整合（ミスアライメン
ト）に伴うピボットアームの「遊び」や「傾き」が感知
できる程度には発生しない。ピボットアーム・ピボット
・ブッシュと共通のラジアル平面内に配設されたプーリ
軸受を有するベルトテンショナの例は、米国特許第４，
６９６，６６３および５，０４５，０３１号明細書に開
示されている。
【０００４】他のベルトテンショナは、ピボットアーム
の位置を、反対方向に巻かれた捻りスプリングの間の中
に定め、プーリ軸受を、ナイロンブッシュの間の中央に
配置している。スプリングの対称的な構成とブッシュの
位置とにより、各ブッシュには、実質的に等しい摩耗が
生じる。このようなテンショナの例は、ＳＡＥ技術論文
シリーズ第７９０６９９号の第８頁に開示されている。
このようなテンショナの問題は、利用できる限られた空
間内にテンショナを収容することを不適当にしている、
２つのスプリングを有する設計による大型化と、２つの
スプリングと協働するいくつかの部品によって生じるコ
ストと、洗練された減衰機構がないことである。
の位置を、反対方向に巻かれた捻りスプリングの間の中
に定め、プーリ軸受を、ナイロンブッシュの間の中央に
配置している。スプリングの対称的な構成とブッシュの
位置とにより、各ブッシュには、実質的に等しい摩耗が
生じる。このようなテンショナの例は、ＳＡＥ技術論文
シリーズ第７９０６９９号の第８頁に開示されている。
このようなテンショナの問題は、利用できる限られた空
間内にテンショナを収容することを不適当にしている、
２つのスプリングを有する設計による大型化と、２つの
スプリングと協働するいくつかの部品によって生じるコ
ストと、洗練された減衰機構がないことである。
【０００５】上述したＳＡＥテンショナの大型化、コス
トおよび減衰機構の問題を解決するテンショナの構成
は、米国特許第４，４７３，３６２号明細書に開示され
ている。米国特許第４，４７３，３６２号のテンショナ
はオフセットした円筒部材に取り付けられたピボットア
ームを有し、円筒部材はピボットアームを支持し、ベー
スに固定されたピボットの周りに回転する。単一の捻り
スプリングは、一端がピボットアームに連結され、また
他端がベースに連結されて用いられる。ピボットに設け
られた単一のスリーブ型のブッシュは、円筒部材を支持
する軸受面を有する軸受を備える。プーリ軸受のラジア
ル平面はスリーブ型のブッシュに関してずれており、こ
れにより、ブッシュによって受け持たれるべき負荷とし
てモーメントを発生する。このようなテンショナは、支
持構造すなわちベース構造に対するプーリのオフセット
のために、Ｚ型テンショナと呼ばれることもある。ブッ
シュの各軸受面に誘起された不均一な圧力の負荷のた
め、ブッシュの過剰な摩耗とプーリの不整合が生じるこ
とがある。
トおよび減衰機構の問題を解決するテンショナの構成
は、米国特許第４，４７３，３６２号明細書に開示され
ている。米国特許第４，４７３，３６２号のテンショナ
はオフセットした円筒部材に取り付けられたピボットア
ームを有し、円筒部材はピボットアームを支持し、ベー
スに固定されたピボットの周りに回転する。単一の捻り
スプリングは、一端がピボットアームに連結され、また
他端がベースに連結されて用いられる。ピボットに設け
られた単一のスリーブ型のブッシュは、円筒部材を支持
する軸受面を有する軸受を備える。プーリ軸受のラジア
ル平面はスリーブ型のブッシュに関してずれており、こ
れにより、ブッシュによって受け持たれるべき負荷とし
てモーメントを発生する。このようなテンショナは、支
持構造すなわちベース構造に対するプーリのオフセット
のために、Ｚ型テンショナと呼ばれることもある。ブッ
シュの各軸受面に誘起された不均一な圧力の負荷のた
め、ブッシュの過剰な摩耗とプーリの不整合が生じるこ
とがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなＺ型のテン
ショナを用いた駆動システムのベルトは、プーリに係合
し、プーリにおいてベルト力を発生する。このベルト力
（以下ハブ負荷という）は円筒部材に伝達される。米国
特許第４，４７３，３６２号明細書に記載されているよ
うに、ブッシュに対する不均一な負荷が減衰機構によっ
て減少し、減衰機構は円筒部材に伝達されるベルト力成
分と略同じ方向に作用する垂直力成分を生じる。垂直力
成分と共にベルト力を調整することによりブッシュの負
荷と摩耗の問題のいくつかが確かに減少するが、いくつ
かのベルト駆動の状況では不足している。すなわち、減
衰手段の垂直力成分は、ベルト力がハブ負荷を受け持つ
円筒部材からオフセットしていることによって生じるモ
ーメントに対して釣り合うのに不十分であり、また単一
のブッシュは、ピボットアームが時計方向と反時計方向
の間で揺動することによって軸受負荷が変化するので、
「傾斜（bevel)」あるいは「王冠状（crown)」になりや
すい傾向がある。ピボットアームの一方向への回転にお
いて、減衰機構によって生じる摩擦力はブッシュに対す
る負荷に加算され、ピボットアームの逆方向への回転に
おいて、摩擦負荷が減算される。結局は、不均一な摩耗
によるブッシュの「傾斜（beveling) 」あるいは「王冠
状（crowning) 」のために、円筒部材と取り付けられた
ピボットアームとが、ベルト駆動システムのベルトに対
するプーリの不整合を引き起こすことになる「揺れ（ro
ck) 」を生じる。このようなテンショナは、製造時、±
0.5 °に整合されたプーリを有するが、使用後、ブッシ
ュの「傾斜（beveling) 」によって±1.5 °ほどまで高
いプーリの不整合が生じる。
ショナを用いた駆動システムのベルトは、プーリに係合
し、プーリにおいてベルト力を発生する。このベルト力
（以下ハブ負荷という）は円筒部材に伝達される。米国
特許第４，４７３，３６２号明細書に記載されているよ
うに、ブッシュに対する不均一な負荷が減衰機構によっ
て減少し、減衰機構は円筒部材に伝達されるベルト力成
分と略同じ方向に作用する垂直力成分を生じる。垂直力
成分と共にベルト力を調整することによりブッシュの負
荷と摩耗の問題のいくつかが確かに減少するが、いくつ
かのベルト駆動の状況では不足している。すなわち、減
衰手段の垂直力成分は、ベルト力がハブ負荷を受け持つ
円筒部材からオフセットしていることによって生じるモ
ーメントに対して釣り合うのに不十分であり、また単一
のブッシュは、ピボットアームが時計方向と反時計方向
の間で揺動することによって軸受負荷が変化するので、
「傾斜（bevel)」あるいは「王冠状（crown)」になりや
すい傾向がある。ピボットアームの一方向への回転にお
いて、減衰機構によって生じる摩擦力はブッシュに対す
る負荷に加算され、ピボットアームの逆方向への回転に
おいて、摩擦負荷が減算される。結局は、不均一な摩耗
によるブッシュの「傾斜（beveling) 」あるいは「王冠
状（crowning) 」のために、円筒部材と取り付けられた
ピボットアームとが、ベルト駆動システムのベルトに対
するプーリの不整合を引き起こすことになる「揺れ（ro
ck) 」を生じる。このようなテンショナは、製造時、±
0.5 °に整合されたプーリを有するが、使用後、ブッシ
ュの「傾斜（beveling) 」によって±1.5 °ほどまで高
いプーリの不整合が生じる。
【０００７】本発明は、従来の減衰機構に比べてピボッ
トアームの揺動を抑えることができる減衰機構を備えた
テンショナを提供することを目的としている。
トアームの揺動を抑えることができる減衰機構を備えた
テンショナを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、テンシ
ョナの寿命期間にわたってプーリの整合が重要である自
動車に用いられるＶリブド・フロント・エンド・アクセ
サリ駆動システムにおいて特に有用であるテンショナが
得られる。本発明のベルトテンショナは、オフセットし
た円筒部材に取り付けられたピボットアームを有するＺ
型であり、円筒部材はピボットアームを支持し、ベース
に固定されたピボットの周りに回転する。ピボットに設
けられたスリーブ状のブッシュは、円筒部材を支持する
軸受面を有する。プーリは、ベルト駆動システムのベル
トに係合するために、また円筒部材に伝達されるベルト
力成分（ハブ負荷）を発生するベルト負荷を受け持つた
めに、ピボットアームに取り付けられる。減衰機構によ
って発生せしめられた垂直力とハブ負荷は、軸方向に離
れた２つの軸受面を有する、少なくとも１または２のブ
ッシュによって受け持たれる。ブッシュは所定の軸受長
さを有し、この軸受長さによって、各軸受面が実質的に
同じ割合で径方向に摩耗するような平均した圧力接触を
得る、軸受面の大きさが定められる。実質的に同じ割合
で軸受面が摩耗することにより、テンショナの寿命期間
にわたってプーリの整合が確保される。
ョナの寿命期間にわたってプーリの整合が重要である自
動車に用いられるＶリブド・フロント・エンド・アクセ
サリ駆動システムにおいて特に有用であるテンショナが
得られる。本発明のベルトテンショナは、オフセットし
た円筒部材に取り付けられたピボットアームを有するＺ
型であり、円筒部材はピボットアームを支持し、ベース
に固定されたピボットの周りに回転する。ピボットに設
けられたスリーブ状のブッシュは、円筒部材を支持する
軸受面を有する。プーリは、ベルト駆動システムのベル
トに係合するために、また円筒部材に伝達されるベルト
力成分（ハブ負荷）を発生するベルト負荷を受け持つた
めに、ピボットアームに取り付けられる。減衰機構によ
って発生せしめられた垂直力とハブ負荷は、軸方向に離
れた２つの軸受面を有する、少なくとも１または２のブ
ッシュによって受け持たれる。ブッシュは所定の軸受長
さを有し、この軸受長さによって、各軸受面が実質的に
同じ割合で径方向に摩耗するような平均した圧力接触を
得る、軸受面の大きさが定められる。実質的に同じ割合
で軸受面が摩耗することにより、テンショナの寿命期間
にわたってプーリの整合が確保される。
【０００９】いくつかのベルト駆動システムにおいて、
減衰機構によって発生せしめられる垂直力成分は、軸受
面が実質的に同じ割合で摩耗するように、軸受面におい
て必要な平均した接触圧力を得るためにハブ負荷と釣り
合うには不十分である。このような状況において、また
本発明の他の特徴によれば、減衰機構は、減衰機構によ
って発生せしめられる垂直力が減衰機構を作用させるス
プリング力よりも大きくなるように構成される。減衰機
構は、第２の円筒部材の内面に係合して摺接する円弧状
外面を有するブレーキシューを有する。ブレーキシュー
は、２つの反対側を向いた傾斜内面を有する。傾斜内面
の一方はベースの相補的な傾斜面に摺接し、他の傾斜面
はスプリング力をブレーキシューに付与するスプリング
端部の延長部に摩擦係合する。２つの傾斜面間の角度と
力の方向はブレーキシューに伝達される垂直力が付与さ
れたスプリング力よりも大きくなるように定められる。
減衰機構によって発生せしめられる垂直力成分は、軸受
面が実質的に同じ割合で摩耗するように、軸受面におい
て必要な平均した接触圧力を得るためにハブ負荷と釣り
合うには不十分である。このような状況において、また
本発明の他の特徴によれば、減衰機構は、減衰機構によ
って発生せしめられる垂直力が減衰機構を作用させるス
プリング力よりも大きくなるように構成される。減衰機
構は、第２の円筒部材の内面に係合して摺接する円弧状
外面を有するブレーキシューを有する。ブレーキシュー
は、２つの反対側を向いた傾斜内面を有する。傾斜内面
の一方はベースの相補的な傾斜面に摺接し、他の傾斜面
はスプリング力をブレーキシューに付与するスプリング
端部の延長部に摩擦係合する。２つの傾斜面間の角度と
力の方向はブレーキシューに伝達される垂直力が付与さ
れたスプリング力よりも大きくなるように定められる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１および図２を参照すると、プ
ーリ１２を備えたテンショナ１０は、ベルト１６といく
つかのプーリを有するベルト駆動システムの構成要素と
して示されている。一例として、ベルト１６は、クラン
クプーリ１８、ファン／ウォーター・ポンプ・プーリ２
０、パワー・ステアリング・プーリ２２、オルタネータ
・プーリ２４、アイドラ・プーリ２６およびテンショナ
・プーリ１２の周りに掛けられている。テンショナ・プ
ーリ１２はベルト１６に係合しており、プーリ１６が移
動してベルトの張力をどのように調節するかを概略的に
示すために、いくつかの位置に示されている。テンショ
ナ・プーリ１２は、ベルト１６に係合し、隣接するベル
トスパン２８、３０のベルト張力Ｔ１、Ｔ２の形態でベ
ルト負荷を受ける。ベルト張力Ｔ１、Ｔ２（すなわち負
荷）は合成され、ベルトスパン２８、３０の間の角の二
等分線に沿ったベルト力成分ＢＦを生じる。ベルト力成
分はテンショナのピボット３２から軸方向にずれてお
り、矢印ＨＬによって象徴的に（明確ではないが）示さ
れる力とモーメントを含む複雑なハブ負荷を生じる。
を参照して説明する。図１および図２を参照すると、プ
ーリ１２を備えたテンショナ１０は、ベルト１６といく
つかのプーリを有するベルト駆動システムの構成要素と
して示されている。一例として、ベルト１６は、クラン
クプーリ１８、ファン／ウォーター・ポンプ・プーリ２
０、パワー・ステアリング・プーリ２２、オルタネータ
・プーリ２４、アイドラ・プーリ２６およびテンショナ
・プーリ１２の周りに掛けられている。テンショナ・プ
ーリ１２はベルト１６に係合しており、プーリ１６が移
動してベルトの張力をどのように調節するかを概略的に
示すために、いくつかの位置に示されている。テンショ
ナ・プーリ１２は、ベルト１６に係合し、隣接するベル
トスパン２８、３０のベルト張力Ｔ１、Ｔ２の形態でベ
ルト負荷を受ける。ベルト張力Ｔ１、Ｔ２（すなわち負
荷）は合成され、ベルトスパン２８、３０の間の角の二
等分線に沿ったベルト力成分ＢＦを生じる。ベルト力成
分はテンショナのピボット３２から軸方向にずれてお
り、矢印ＨＬによって象徴的に（明確ではないが）示さ
れる力とモーメントを含む複雑なハブ負荷を生じる。
【００１１】図２から図４を参照すると、テンショナ１
０は機械的な構成を有し、ベース３４と、一端３８がピ
ボットアーム４０に連結され、他端４２がベース３４に
連結され、減衰手段４４と協働してスプリング力を発生
する捻りスプリング３６とを有する。ピボットアーム４
０はオフセットした円筒部材４６に取り付けられ、この
円筒部材４６は、ピボットアーム４０を支持し、ピボッ
ト３２の周りに回転する。スリーブブッシュ４８、５０
は、好ましくは高分子材料から成り、ピボット３２に配
設されて、取り付けられたピボットアーム４０と協働す
る円筒部材４６を支持する。ブッシュ４８、５０は、円
筒部材４６を支持するスラスト軸受けとしてのフランジ
５２、５４と、ピボットアーム４０を保持するボルト５
６等のフランジ付き固定具とを有していてもよい。
０は機械的な構成を有し、ベース３４と、一端３８がピ
ボットアーム４０に連結され、他端４２がベース３４に
連結され、減衰手段４４と協働してスプリング力を発生
する捻りスプリング３６とを有する。ピボットアーム４
０はオフセットした円筒部材４６に取り付けられ、この
円筒部材４６は、ピボットアーム４０を支持し、ピボッ
ト３２の周りに回転する。スリーブブッシュ４８、５０
は、好ましくは高分子材料から成り、ピボット３２に配
設されて、取り付けられたピボットアーム４０と協働す
る円筒部材４６を支持する。ブッシュ４８、５０は、円
筒部材４６を支持するスラスト軸受けとしてのフランジ
５２、５４と、ピボットアーム４０を保持するボルト５
６等のフランジ付き固定具とを有していてもよい。
【００１２】プーリ１２は、ピボットアーム４０に形成
されたスタブシャフト６０に設けられたボール軸受５８
の手段等によって、ピボットアーム４０に回転自在に取
り付けられる。このボール軸受５８はボルト６２によっ
てスタブシャフト６０に保持される。
されたスタブシャフト６０に設けられたボール軸受５８
の手段等によって、ピボットアーム４０に回転自在に取
り付けられる。このボール軸受５８はボルト６２によっ
てスタブシャフト６０に保持される。
【００１３】ボルト受け穴６８、７０を有する耳部６
４、６６が、ベルト駆動システムの一部としてテンショ
ナをエンジン（図示せず）に取り付けるための手段とし
て利用されてもよい。
４、６６が、ベルト駆動システムの一部としてテンショ
ナをエンジン（図示せず）に取り付けるための手段とし
て利用されてもよい。
【００１４】ピボットアーム４０からずれており、かつ
第１の円筒部材４６に同軸的である第２の円筒部材７２
は、捻りスプリング３６と減衰手段４４を収容するハウ
ジングである。第２の円筒部材７２は、ハウジング内に
形成された円筒状窪み７４内に、入れ子状に延びてい
る。ダストシール７６は、スプリング３６と減衰手段４
４を保護するため、ハウジング内に異物が入り込むのを
防止する。第２の円筒部材７２はまた、減衰手段の一部
を構成する。
第１の円筒部材４６に同軸的である第２の円筒部材７２
は、捻りスプリング３６と減衰手段４４を収容するハウ
ジングである。第２の円筒部材７２は、ハウジング内に
形成された円筒状窪み７４内に、入れ子状に延びてい
る。ダストシール７６は、スプリング３６と減衰手段４
４を保護するため、ハウジング内に異物が入り込むのを
防止する。第２の円筒部材７２はまた、減衰手段の一部
を構成する。
【００１５】図２、３、４、９を参照すると、減衰手段
４４はスプリング端部４２の延長部７８と、円弧状摩擦
外周面８２を備えたブレーキシュー８０とを有し、円弧
状摩擦外周面８２は第２の円筒部材７２の相補的な内周
面８４に係合する。ブレーキシュー８０は、角度Ａの頂
点において分離された、反対側を向いた傾斜内面を有す
る。選択的にブレーキシュー８０は、摩擦面８２を区画
形成し、かつブレーキシュー８０に形成されたスロット
９４内にスナップ係合する歯部９２等によってブレーキ
シュー８０に取り付けられる、ライニング９０を有す
る。
４４はスプリング端部４２の延長部７８と、円弧状摩擦
外周面８２を備えたブレーキシュー８０とを有し、円弧
状摩擦外周面８２は第２の円筒部材７２の相補的な内周
面８４に係合する。ブレーキシュー８０は、角度Ａの頂
点において分離された、反対側を向いた傾斜内面を有す
る。選択的にブレーキシュー８０は、摩擦面８２を区画
形成し、かつブレーキシュー８０に形成されたスロット
９４内にスナップ係合する歯部９２等によってブレーキ
シュー８０に取り付けられる、ライニング９０を有す
る。
【００１６】ベース３４に連結されたスプリング４２の
端部は、ベース３４に形成された、あるいはベース３４
に取り付けられた突出部９６（円柱部材として図示され
ている）の周囲に折り曲げられている。スプリング端部
の延長部７８は、ブレーキシュー８０に形成された傾斜
内面８６に摺動自在に係合する。ベース３４は、ベース
に形成され、あるいはベースに取り付けられた突出部１
００（円柱部材として図示されている）を有し、突出部
１００はブレーキシュー８０に形成された傾斜面８８に
摺動自在に係合する相補的な傾斜面を有する。
端部は、ベース３４に形成された、あるいはベース３４
に取り付けられた突出部９６（円柱部材として図示され
ている）の周囲に折り曲げられている。スプリング端部
の延長部７８は、ブレーキシュー８０に形成された傾斜
内面８６に摺動自在に係合する。ベース３４は、ベース
に形成され、あるいはベースに取り付けられた突出部１
００（円柱部材として図示されている）を有し、突出部
１００はブレーキシュー８０に形成された傾斜面８８に
摺動自在に係合する相補的な傾斜面を有する。
【００１７】捻られたスプリング３６はスプリング力Ｓ
Ｆを傾斜内面８６に対して実質的に垂直に作用させ、こ
れによりベース３４の相補的な傾斜面１０２に対してシ
ューの傾斜内面８８を押圧させ、そして第２の円筒部材
７２の相補的な内面８４に対してライニング９０を押圧
させ、この結果、反力ＲＦがシューに作用する。傾斜内
面８６に付与されたスプリング力ＳＦは、傾斜内面８８
における反力ＲＦと組み合わされて垂直力ＮＦを発生
し、この垂直力ＮＦは、第２の円筒部材７２の相補的な
内面８４に作用する力１０４と大きさは等しく、向きは
反対である。このようにして発生した垂直力ＮＦは、ベ
ルト力成分ＢＦと略同じ方向（略平行）を向いている。
スプリング力の大きさは、傾斜内面８６、８８間の角度
Ａとスプリング力ＳＦの方向とを変えることによって変
化する。角度Ａが大きくなるほど、垂直力ＮＦは大きく
なる。傾斜内面８６、８８間の角度Ａは、約６０度から
１４０度の間であるが、より好ましくは、角度Ａは約９
０度から１２０度である。
Ｆを傾斜内面８６に対して実質的に垂直に作用させ、こ
れによりベース３４の相補的な傾斜面１０２に対してシ
ューの傾斜内面８８を押圧させ、そして第２の円筒部材
７２の相補的な内面８４に対してライニング９０を押圧
させ、この結果、反力ＲＦがシューに作用する。傾斜内
面８６に付与されたスプリング力ＳＦは、傾斜内面８８
における反力ＲＦと組み合わされて垂直力ＮＦを発生
し、この垂直力ＮＦは、第２の円筒部材７２の相補的な
内面８４に作用する力１０４と大きさは等しく、向きは
反対である。このようにして発生した垂直力ＮＦは、ベ
ルト力成分ＢＦと略同じ方向（略平行）を向いている。
スプリング力の大きさは、傾斜内面８６、８８間の角度
Ａとスプリング力ＳＦの方向とを変えることによって変
化する。角度Ａが大きくなるほど、垂直力ＮＦは大きく
なる。傾斜内面８６、８８間の角度Ａは、約６０度から
１４０度の間であるが、より好ましくは、角度Ａは約９
０度から１２０度である。
【００１８】減衰手段４４が、米国特許第４，６９６，
６６３号明細書に開示されたタイプのような捻りスプリ
ングを用いたテンショナであって、高められた減衰力を
得ること等のために垂直力を増加させることが望ましい
テンショナに設けられてもよい。
６６３号明細書に開示されたタイプのような捻りスプリ
ングを用いたテンショナであって、高められた減衰力を
得ること等のために垂直力を増加させることが望ましい
テンショナに設けられてもよい。
【００１９】テンショナのベルト力成分と垂直力の大き
さ、方向および位置は、平均した圧力で接触するように
するためにピボットに設けられたブッシュの軸受面の大
きさを決定するのに用いられ、これにより各軸受面は実
質的に同じ割合で径方向に摩耗する。図３を参照する
と、円筒部材４６からずれているベルト力成分ＢＦは、
図４に示された断面において、円筒部材４６に対して時
計方向のモーメントを付与するように作用する。第２の
円筒部材７２に作用する垂直力ＮＦは、モーメントアー
ム１２６において作用し、図４の断面において反時計方
向に円筒部材７２を変位させる。このようにして円筒部
材に誘起された力は、円筒状表面を支持する軸受面を有
するブッシュ４８、５０によって受け持たれ、軸受力成
分ＢＣ１、ＢＣ２によって表される。これらの軸受面は
距離Ｄだけ離れている。軸受力成分ＢＣ１は、ベルト力
ＢＦに対してモーメントアーム１２８において作用し、
軸受力成分ＢＣ２は、ベルト力ＢＦに対してモーメント
アーム１３０において作用する。
さ、方向および位置は、平均した圧力で接触するように
するためにピボットに設けられたブッシュの軸受面の大
きさを決定するのに用いられ、これにより各軸受面は実
質的に同じ割合で径方向に摩耗する。図３を参照する
と、円筒部材４６からずれているベルト力成分ＢＦは、
図４に示された断面において、円筒部材４６に対して時
計方向のモーメントを付与するように作用する。第２の
円筒部材７２に作用する垂直力ＮＦは、モーメントアー
ム１２６において作用し、図４の断面において反時計方
向に円筒部材７２を変位させる。このようにして円筒部
材に誘起された力は、円筒状表面を支持する軸受面を有
するブッシュ４８、５０によって受け持たれ、軸受力成
分ＢＣ１、ＢＣ２によって表される。これらの軸受面は
距離Ｄだけ離れている。軸受力成分ＢＣ１は、ベルト力
ＢＦに対してモーメントアーム１２８において作用し、
軸受力成分ＢＣ２は、ベルト力ＢＦに対してモーメント
アーム１３０において作用する。
【００２０】図５を参照すると各軸受４８、５０は、ピ
ボットアームが時計方向に回転するとき負荷ＣＬ１、Ｃ
Ｌ２を支持する軸受面ＢＳ１、ＢＳ２を有する。従来公
知のように減衰機構は、ピボットアームが一方向に変位
するときに軸受によって受け持たれる負荷を加算し、ピ
ボットアームが時計方向に変位するときに軸受によって
受け持たれる負荷から減算する力を発生する。図５に示
されるように、ピボットアームが時計方向に変位すると
き、時計方向に軸受面ＢＳ１に誘起された負荷ＣＬ１
は、軸受面ＢＳ２に誘起された負荷ＣＬ２よりも大き
い。
ボットアームが時計方向に回転するとき負荷ＣＬ１、Ｃ
Ｌ２を支持する軸受面ＢＳ１、ＢＳ２を有する。従来公
知のように減衰機構は、ピボットアームが一方向に変位
するときに軸受によって受け持たれる負荷を加算し、ピ
ボットアームが時計方向に変位するときに軸受によって
受け持たれる負荷から減算する力を発生する。図５に示
されるように、ピボットアームが時計方向に変位すると
き、時計方向に軸受面ＢＳ１に誘起された負荷ＣＬ１
は、軸受面ＢＳ２に誘起された負荷ＣＬ２よりも大き
い。
【００２１】図６を参照すると軸受面の負荷は、ピボッ
トアームが反対方向すなわち反時計方向に変位すると
き、実質的に変化する。図示されるように、ピボットア
ームが反時計方向に変位するとき、軸受面ＢＳ１に誘起
される負荷ＣＣ１は、軸受面ＢＳ２に誘起される負荷Ｃ
Ｃ２よりも小さい。
トアームが反対方向すなわち反時計方向に変位すると
き、実質的に変化する。図示されるように、ピボットア
ームが反時計方向に変位するとき、軸受面ＢＳ１に誘起
される負荷ＣＣ１は、軸受面ＢＳ２に誘起される負荷Ｃ
Ｃ２よりも小さい。
【００２２】負荷ＣＬ１、ＣＣ１は、軸受面ＢＳ１によ
って受け持たれるべき平均負荷を決定するために平均さ
れる。同様に、負荷ＣＬ２、ＣＣ２も、軸受面ＢＳ２に
よって受け持たれるべき負荷を決定するために平均され
る。おそらく、このようにして平均された負荷は、図７
に示されるように等しくない。平均負荷ＣＡ１（ＢＣ１
に等しくかつ反対方向）は平均負荷ＣＡ２（ＢＣ２に等
しくかつ反対方向）よりも大きい。本発明によれば、軸
受面ＢＳ１、ＢＳ２は軸方向長さＢＬ１、ＢＬ２を有
し、これらの軸方向長さによって、各軸受面が実質的に
同じ割合で径方向に摩耗するような平均接触圧力ＰＣ
１、ＰＣ２を得るための各軸受面の大きさが決定され
る。図７に示されるように、ブッシュ４８は、軸方向長
さＢＬ２を有するブッシュ５０よりも長い軸方向長さＢ
Ｌ１を有し、これにより接触圧力ＰＣ１は実質的にＰＣ
２に等しくなる。もちろん、これらのブッシュが異なる
摩耗率を有する異なる材料によって成形されているとき
には、ブッシュの長さは、実質的に同じ摩耗率を生じる
ような接触圧力を得るための大きさに定められる。
って受け持たれるべき平均負荷を決定するために平均さ
れる。同様に、負荷ＣＬ２、ＣＣ２も、軸受面ＢＳ２に
よって受け持たれるべき負荷を決定するために平均され
る。おそらく、このようにして平均された負荷は、図７
に示されるように等しくない。平均負荷ＣＡ１（ＢＣ１
に等しくかつ反対方向）は平均負荷ＣＡ２（ＢＣ２に等
しくかつ反対方向）よりも大きい。本発明によれば、軸
受面ＢＳ１、ＢＳ２は軸方向長さＢＬ１、ＢＬ２を有
し、これらの軸方向長さによって、各軸受面が実質的に
同じ割合で径方向に摩耗するような平均接触圧力ＰＣ
１、ＰＣ２を得るための各軸受面の大きさが決定され
る。図７に示されるように、ブッシュ４８は、軸方向長
さＢＬ２を有するブッシュ５０よりも長い軸方向長さＢ
Ｌ１を有し、これにより接触圧力ＰＣ１は実質的にＰＣ
２に等しくなる。もちろん、これらのブッシュが異なる
摩耗率を有する異なる材料によって成形されているとき
には、ブッシュの長さは、実質的に同じ摩耗率を生じる
ような接触圧力を得るための大きさに定められる。
【００２３】
【実施例】実施例のテンショナとして、76.2mmの直径の
プーリと0.1161kg・m （100.8in-lbs)の捻りスプリング
とを有し、次のような性能を有するテンショナが製作さ
れた。
プーリと0.1161kg・m （100.8in-lbs)の捻りスプリング
とを有し、次のような性能を有するテンショナが製作さ
れた。
【００２４】 ＢＦの平均 ４８．９９ｋｇ（１０８ポンド） ＮＦの平均 ７０．７６ｋｇ（１５６ポンド） ＳＦの平均 ５５．７９ｋｇ（１２３ポンド） ＲＦの平均 ３１．２９ｋｇ（ ６９ポンド） １２６ ５４．５ ｍｍ １２８ ２３．３ ｍｍ １３０ ４２．５ ｍｍ Ｄ ９．７ ｍｍ ＣＬ１ ９７．９８ｋｇ（２１６ポンド） ＣＬ２ ４６．２７ｋｇ（１０２ポンド） ＣＣ１ ３４．９３ｋｇ（ ７７ポンド） ＣＣ２ ７４．３９ｋｇ（１６４ポンド） ＣＡ１ ６６．４５ｋｇ（１４６．５ポンド） ＣＡ２ ６０．３３ｋｇ（１３３ポンド） ＢＬ１ １０ ｍｍ ＢＬ２ ９ ｍｍ ＰＣ１ ４４．７１ｋｇ／ｃｍ2 （６３６ｐｓ
ｉ） ＰＣ２ ４４．９９ｋｇ／ｃｍ2 （６４０ｐｓ
ｉ）
ｉ） ＰＣ２ ４４．９９ｋｇ／ｃｍ2 （６４０ｐｓ
ｉ）
【００２５】上述のように、平均垂直力ＮＦは本発明の
特徴に従った平均スプリング力よりも大きい。
特徴に従った平均スプリング力よりも大きい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、垂直力が
増加するために減衰力が増加し、従来の減衰機構に比べ
てピボットアームの揺動を抑えることができる。
増加するために減衰力が増加し、従来の減衰機構に比べ
てピボットアームの揺動を抑えることができる。
【図１】本発明の一実施形態であるベルトテンショナを
有するフロント・エンド・アクセサリ駆動システムを示
す正面図である。
有するフロント・エンド・アクセサリ駆動システムを示
す正面図である。
【図２】テンショナと協働する種々の力成分を示し、図
１の略２−２線における拡大した部分的な図である。
１の略２−２線における拡大した部分的な図である。
【図３】１／４が断面とされたプーリを除いて、図２の
３−３線に沿った断面図である。
３−３線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態と協働する力成分を示すため
にプーリを除去して示す、図４の４−４線に沿った断面
図である。
にプーリを除去して示す、図４の４−４線に沿った断面
図である。
【図５】図４のブッシュの断面図であり、ピボットアー
ムが時計方向に変位するときにブッシュに伝達される力
成分を示す図である。
ムが時計方向に変位するときにブッシュに伝達される力
成分を示す図である。
【図６】図５と同様な図であり、ピボットアームが反時
計方向に変位するときにブッシュにおける力成分を示す
図である。
計方向に変位するときにブッシュにおける力成分を示す
図である。
【図７】図５と図６の力成分がブッシュの軸受面におけ
る平均接触圧力を発生するために、どのように平均化さ
れるかを示す合成図である。
る平均接触圧力を発生するために、どのように平均化さ
れるかを示す合成図である。
【図８】図７に示されるような平均接触圧力を受けるた
めの２つの分離した軸受面を有するブッシュの他の実施
形態を示す図である。
めの２つの分離した軸受面を有するブッシュの他の実施
形態を示す図である。
【図９】図３の７−７線に略沿う拡大された破断図であ
り、本発明の実施形態の減衰機構を示す。
り、本発明の実施形態の減衰機構を示す。
１２ プーリ ３２ ピボット ３４ ベース ３６ スプリング ３８ スプリングの一端 ４０ ピボットアーム ４２ スプリングの他端 ４６ 円筒部材 ４８、５０、１３２ ブッシュ ８０ ブレーキシュー ８２ 円弧状摩擦外周面 ８６、８８ 傾斜内面 ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ１’、ＢＳ２’ 軸受面
Claims (3)
- 【請求項１】 パワー・トランスミッション・ベルトに
張力を付与するテンショナであって、ベースと、このベ
ースに固定されたピボットの周りに回転するピボットア
ームと、ベルトに係合するとともにベルト負荷を受け
る、前記ピボットアームに取り付けられたプーリと、一
端が前記ピボットアームに連結され、他端が前記ベース
に連結され、円筒部材の一部に垂直な力の成分を円筒表
面に対して発生する減衰手段と協働してスプリング力を
発生する捻りスプリングとを備えたテンショナにおい
て、 前記円筒部材の相補的な内面に係合する円弧状摩擦外周
面と、２つの傾斜面の間に形成された角度の頂点におい
て分離された、反対側を向いた第１および第２の傾斜内
面とを有するブレーキシューと、 前記ブレーキシューの第１の傾斜内面に摺動係合する相
補的な傾斜面を有するベースと、 前記ベースに連結し、前記ブレーキシューの第２の傾斜
内面に摺動係合するとともにスプリング力を付与する、
延長部を有するスプリング端部とを備え、 前記ブレーキシューの第１の傾斜内面において反力と組
み合わされて、前記第２の傾斜内面に付与されたスプリ
ング力が、前記垂直力を発生することを特徴とするテン
ショナ。 - 【請求項２】 前記２つの傾斜内面の間の角度が約６０
度から１４０度である請求項１に記載のテンショナ。 - 【請求項３】 前記減衰手段によって発生せしめられた
垂直力が前記スプリング力よりも大きい請求項１に記載
のテンショナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/573,827 | 1995-12-18 | ||
| US08/573,827 US5632697A (en) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | Damping mechanism for a tensioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189348A true JPH09189348A (ja) | 1997-07-22 |
| JP2854292B2 JP2854292B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=24293546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8354143A Expired - Lifetime JP2854292B2 (ja) | 1995-12-18 | 1996-12-18 | テンショナ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5632697A (ja) |
| EP (1) | EP0780598B1 (ja) |
| JP (1) | JP2854292B2 (ja) |
| KR (1) | KR100208042B1 (ja) |
| AT (1) | ATE197341T1 (ja) |
| BR (1) | BR9606062A (ja) |
| CA (1) | CA2192422C (ja) |
| DE (1) | DE69610811T2 (ja) |
| ES (1) | ES2152497T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012147957A1 (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 三ツ星ベルト株式会社 | オートテンショナ |
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