特許 6185556 シール式ベルトテンショナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6185556

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】シール式ベルトテンショナ装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/12 20060101AFI20170814BHJP

   F16J 15/18 20060101ALI20170814BHJP

   F02B 67/06 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   F16H7/12 A

   F16J15/18 C

   F02B67/06 A

【請求項の数】30

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-503404(P2015-503404)

(86)(22)【出願日】2013年3月22日

(65)【公表番号】特表2015-518117(P2015-518117A)

(43)【公表日】2015年6月25日

(86)【国際出願番号】US2013033395

(87)【国際公開番号】WO2013148477

(87)【国際公開日】20131003

【審査請求日】2016年3月7日

(31)【優先権主張番号】13/432,548

(32)【優先日】2012年3月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512309299

【氏名又は名称】デイコ アイピー ホールディングス，エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＤＡＹＣＯ ＩＰ ＨＯＬＤＩＮＧＳ，ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ドゥチル，ケビン，ジー．

(72)【発明者】

【氏名】ラナッティ，アンソニー，イー．

(72)【発明者】

【氏名】リンドストローム，ジェームス，ケビン

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−５７７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平５−１７２５２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００１５０１５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ７／１２

Ｆ０２Ｂ ６７／０６

Ｆ１６Ｊ １５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部、
前記基部にピボット結合されたアームであって、係合面を有するとともに、前記基部に対してピボット回転軸を中心にしてピボット回転するアーム、
前記アームに動作結合して前記基部に対して前記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、および
前記アームと前記基部との間にシール作用をもって位置するシール体からなるテンショナシステムにおいて、
前記シール体が、前記ピボット回転軸に対して同軸であり、かつ前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動および前記基部と前記アームとの間の相対的な半径方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持し、
前記アームが、前記基部の少なくとも一部の半径方向内側に位置する部分を有し、前記シール体が、この部分と前記基部との間に半径方向に位置することを特徴とするテンショナシステム。

【請求項2】

さらに、前記アームと前記基部との間に位置するブシュを有し、前記シール体が、外部
汚染物が前記ブシュに侵入することをブロックする請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記ブシュに十分な摩耗が生じたさいに、前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動および前記基部と前記アームとの間の相対的な半径方向移動のうちの少なくとも一つが生じる請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

さらに、前記アームと前記基部との間に直接軸方向に位置するブシュを有し、前記ブシュに十分な摩耗が生じたさいに、前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動が生じ、そして前記シール体が、前記基部と前記アームとの間の前記の相対的な軸方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持する請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記シール体が、前記バイアス作用機構の半径方向外部に位置し、外部汚染物が前記バイアス作用機構に侵入することをブロックする請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記係合面が、前記ピボット回転軸から半径方向にオフセットした軸を中心として回転可能である請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記シール体が前記ピボット回転軸の円周方向に延在するリップシール、Ｏ−リング、Ｘ−リング、またはＵ−リングを有する請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記シール体が軸方向に圧縮されたシールを有し、このシールが本体を有し、かつこの本体から離間延在する偏向可能なフランジを有する請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記シールが、前記半径方向に張力状態にある請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

基部、
前記基部にピボット結合されたアームであって、係合面を有するとともに、前記基部に対してピボット回転軸を中心にしてピボット回転するアーム、
前記アームに動作結合して前記基部に対して前記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、および
前記アームと前記基部との間にシール作用をもって位置するシール体からなるテンショナシステムにおいて、
前記シール体が、前記ピボット回転軸に対して同軸であり、かつ前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動および前記基部と前記アームとの間の相対的な半径方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持し、
前記シール体に、その半径方向のいずれかの側にクリアランスをもつシールを設けて、このシールがいずれかの半径方向に移動して前記アームと前記基部との間の前記の相対的な半径方向移動に対処できるように構成したことを特徴とするシステム。

【請求項11】

基部、
前記基部にピボット結合されたアームであって、係合面を有するとともに、前記基部に対してピボット回転軸を中心にしてピボット回転するアーム、
前記アームに動作結合して前記基部に対して前記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、および
前記アームと前記基部との間にシール作用をもって位置するシール体からなるテンショナシステムにおいて、
前記シール体が、前記ピボット回転軸に対して同軸であり、かつ前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動および前記基部と前記アームとの間の相対的な半径方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持し、
前記アームが、前記基部の半径方向外部に位置する外側フランジを有し、前記シール体が、このフランジと前記基部との間に半径方向に位置するシールを有することを特徴とするシステム。

【請求項12】

前記アームが、前記フランジの軸方向端部に位置する全体として環状のプレートを有し、前記シール体がこのプレートに係合する請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記基部が、半径方向外側に突出する端部フランジを有し、前記シールがこの端部フランジにシール係合する請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

前記シール体が、全体として、前記基部の軸方向中間点に位置する請求項１１に記載のシステム。

【請求項15】

前記基部が軸方向に突出するストップ部を有し、前記シール体がこのストップ部にシール係合する請求項１に記載のシステム。

【請求項16】

さらに、軸方向端部において前記基部に固定結合したカバー、および前記アームと前記カバーとの間にシール作用をもって位置する補完的なシール体を有する請求項１に記載のシステム。

【請求項17】

さらに、前記アームと前記カバーとの間に位置するブシュを有し、前記の補完的なシール体が、外部汚染物が前記ブシュに侵入することをブロックするように位置する請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記カバーが、バネキャップまたは偏向したアームプレートである請求項１６に記載のシステム。

【請求項19】

さらに、前記アームと前記基部との間に位置するブシュを有し、前記シール体が、外部汚染物が前記ブシュの第１露出端部に侵入することをブロックするように位置し、そしてさらに外部汚染物が前記ブシュの第２の対向露出端部に侵入することをブロックするように位置する補完的なシール体を有する請求項１に記載のシステム。

【請求項20】

前記ブシュに十分な摩耗が生じたさいに、前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動が生じ、そしてこの相対的な軸方向移動によって前記シール体のうち一方のシール体が圧縮し、前記シール体のうち他方のシール体が膨張する請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

さらに、エンドレスループの形を取る動力伝達要素を有し、前記バイアス作用機構によってバイアスをかけられたさいに、前記係合面が前記動力伝達要素に係合して、力を前記動力伝達要素に加え、張力を誘導する請求項１に記載のシステム。

【請求項22】

基部、
前記基部にピボット結合され、係合面を有するアーム、
前記アームに動作結合して前記基部に対して前記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、
前記アームと前記基部との間にシール作用をもって位置するシール体、および
前記アームと前記基部との間に軸方向に位置するブシュであって、前記アームと前記基部との間に直接半径方向に位置する前記ブシュからなるテンショナシステムにおいて、
前記ブシュに十分な摩耗が生じたさいに、前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動が生じ、そして前記シール体が、前記基部と前記アームとの間の前記の相対的な軸方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持し、
１）前記シール体が、シール本体部分と、前記シール本体部分に結合され且つ前記シール本体部分から離間延在する偏向可能なフランジとを含み、前記フランジが、軸方向に圧縮されているか、又は、２）前記シール体が、軸方向に圧縮されているＯ−リングを含むことを特徴とするテンショナシステム。

【請求項23】

基部、
前記基部にピボット結合され、係合面を有するアーム、
前記アームに動作結合して前記基部に対して前記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、および
前記アームと前記基部との間にシール作用をもって位置するシール体を有するテンショナシステムにおいて、
前記シール体が、前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動および前記基部と前記アームとの間の相対的な半径方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持し、そして前記シール体が前記バイアス作用機構の半径方向外側に位置し、外部汚染物が前記バイアス作用機構に侵入することをブロックし、
１）前記シール体が、シール本体部分と、前記シール本体部分に結合され且つ前記シール本体部分から離間延在する偏向可能なフランジとを含み、前記フランジが、軸方向に圧縮されているか、又は、２）前記シール体が、軸方向に圧縮されているＯ−リングを含むことを特徴とするテンショナシステム。

【請求項24】

基部、
この基部にピボット結合され、この基部から半径方向にオフセットされた係合面を有するアーム、
前記基部の軸方向端部において固定結合されたカバー、
前記アームに動作結合して前記基部に対して前記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、および
前記アームと前記カバーとの間にシール作用をもって位置するシール体からなり、
前記シール体が、前記アーム及び前記カバーに対して別の構成部品であることを特徴とするテンショナシステム。

【請求項25】

前記カバーが、バネキャップまたは偏向したアームプレートである請求項２４に記載のシステム。

【請求項26】

前記シール体が、前記アームと前記カバーとの間の相対的な軸方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持する請求項２４に記載のシステム。

【請求項27】

さらに、前記基部を介して延在し、アンカー体に受け取られるファスナーを有し、このファスナーがヘッドを有し、そして前記シール体がこのファスナーのヘッドに隣接位置する請求項２４に記載のシステム。

【請求項28】

さらに、前記アームと前記基部との間にシール作用をもって位置する補完的なシール体を有し、この補完的なシール体が、前記基部と前記アームとの間の相対的な軸方向移動および前記基部と前記アームとの間の相対的な半径方向移動に対処でき、その間両者間にシールを維持する請求項２４に記載のシステム。

【請求項29】

さらに、前記アームと前記基部との間に位置するブシュを有し、前記シール体および前記補完的なシール体が、外部汚染物が前記ブシュに侵入することをブロックするように位置する請求項２８に記載のシステム。

【請求項30】

前記アームが、ピボット回転軸を中心にして前記基部に対してピボット回転でき、前記係合面が、このピボット回転軸から半径方向にオフセットした軸を中心にして回転可能である請求項２４に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はベルトテンショナ装置に関し、より具体的には一つかそれ以上のシールを利用したベルトテンショナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ベルトテンショナは、自動車におけるベルトなど対応するベルトを所望の張力状態に確実に置き、かつこれを維持するために利用されている。このようなベルトテンショナの場合、環境要因や粉塵や流体などの外部汚染物に、場合にもよるが汚染される傾向がある。なお、既存の多くのベルトテンショナは、このような環境要因や外部汚染物に対する保護が十分ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＵＳＰ７，４９７，７９６

【特許文献2】ＵＳＰ７，８８７，４４５

【特許文献3】ＵＳＰ８，０７５，４３３

【特許文献4】ＵＳＰ６，５７５，８６０

【発明の概要】

【0004】

本発明の一実施態様は、環境要因や外部汚染物から保護するために一つかそれ以上のシールを利用したベルトテンショナ装置に関する。より具体的には、本発明の一実施態様は、基部、およびこの基部にピボット結合したアームを有し、このアームが係合面を有し、上記基部に対してピボット軸を中心にしてピボット回転するように構成したテンショナシステムに関する。本発明システムは、さらに、上記アームに動作結合して上記基部に対して上記アームにバイアスを作用させるバイアス作用機構、および上記アームと上記基部との間にシール作用をもって設けられるシール体を有する。このシール体は、上記ピボット軸に対して同軸であり、上記基部と上記アームとの間の相対的な軸方向動作および上記基部と上記アームとの間の相対的な半径方向動作に対処でき、この間これらの間にシールを維持するものである。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】テンショナを利用したベルトシステムを示す正面図である。

【図2】２−２線に沿って断面化した図１のテンショナを示す側横断面図である。

【図3】別なテンショナを示す側横断面図である。

【図4】さらに別なテンショナを示す側横断面図である。

【図5】さらに別なテンショナを示す側横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

図１は、ベルトテンショナ１２に対応して示すベルトシステム１０の正面図である。このベルトシステム１０は、ベルト、チェーンなどのエンドレス動力伝達要素１４を有し、この要素が各種のベルト車（滑車）、ギヤ、ガイドを介して走行する。これによって、動力伝達要素１４が複数の被従動付属装置を駆動するか、および/またはそれ自体が上記の部材の一つかそれ以上によって駆動される。動力伝達要素１４の一つの場合は、自動車に使用するために、タイミングベルト/チェーン、駆動ベルト/チェーン、伝達ベルト/チェーンなどの形を取る。テンショナ１２が動力伝達要素１４に係合し、所望の力が動力伝達要素１４に作用するとともに、所望の張力を誘起する。

【0007】

図１および図２を参照して説明すると、テンショナ１２は、バネケースまたは基部２０に移動自在に結合されたアーム１８を有する。さらに、テンショナ１２はアーム１８の一端に位置するベルト係合面２２、およびアーム１８とバネケース２０との間に位置するバイアス作用機構即ちエネルギー保存装置２４を有する。一つの実施態様では、ベルト係合面２２は、図２に示すように、ベアリング２８を介してアーム１８に回転自在に結合された、全体として円筒形のローラー２６の形を取るため、ベルト１４が走行してテンショナ１２を通り過ぎる間、ローラー２６が回転する。あるいは、ベルト係合面２２は、平滑ではあるが、非回転性の高潤滑作用部材、あるいは（チェーンとともに使用する）歯付きスプロケットなどの形を取ることができる。ベルト係合面２２は軸３１と整合する（aligned with）か、および/または軸３１を中心にして回転可能である。

【0008】

アーム１８はバネケース２０にピボット結合し、バネケース２０はエンジン、エンジンブロック、エンジンカバー、フレームなどのアンカー体３０に固定的に、そして回転できないように結合する。一つの実施態様では、テンショナ１２/バネケース２０はボルトなどのネジを切ったファスナー３２によってアンカー体３０に結合し、テンショナ１２のピボット管３７の中心開口３４を介してアンカー体３０内まで延在させる。こうすると、ボルト３２が軸３３になるまたは、これに整合し、軸３３を中心にしてアーム１８がピボット回転できる。従って、図示の実施態様では、軸３３はベルト係合面２２の軸３１から半径方向にずれる（オフセットする）ことになる。テンショナ１２も、タブ／イア（ｔａｂ/ｅａｒ）構成などの各種の他の構成および方法で構成および/または装着することができる。

【0009】

バイアス作用機構２４は、図示のヘリカルコイルバネなどのバネの形を取ることができる。このバイアス作用機構２４は、アーム１８/ローラー２６を所望の力の量で押圧し、ベルト１４に接触させるため、アーム１８が軸３３を中心にしてピボット回転し（図１に示す矢印３６の方向に）、ベルト１４によってアーム１８/ローラー２６に加わる異なる力に対処することができる。ブシュ（ｂｕｓｈｉｎｇ）４０がアーム１８とバネケース２０との間に位置し、そしてバネキャップ４２即ちカバーをバネ２４の軸方向一端に設け、バネ２４をカバーし、保護する。

【0010】

図２の実施態様では、アーム１８はローラー２６を担持するベルト車部分１８ａ、およびバネケース２０に隣接配置した本体部分１８ｂを有する。アーム１８の本体部分１８ｂは全体として平坦な中心環状部分４４、半径方向外側フランジ４６、および中心部分４４と外側フランジ４６との間に半径方向に位置する半径方向内側フランジ４８を有する。また、アーム１８は外側フランジ４６と内側フランジ４８との間に位置する接続部分５０を有する。バネ２４は、半径方向内側フランジ４８に隣接し、かつその内部に半径方向に、そして中心部分４４より上でこれに隣接する。

【0011】

バネケース２０は、円筒形の内側部分５２、円筒形の外側部分５６、および円筒形の内側部分５２と円筒形の外側部分５６との間に半径方向に位置する全体として平坦な本体部分５４を有する。円筒形の外側部分５６は、その上端から半径方向外側に延在する端部フランジ５８を有する。円筒形の外側部分５６およびバネケース２０の端部フランジ５８は、外側フランジ４６とアーム１８の内側フランジ４８との間に半径方向に位置する。このように構成すると、アーム１８およびバネケース２０の各部分が軸方向および/または半径方向（axial and/or radial directions）に位置するか、あるいは重なる。

【0012】

バネキャップ４２は、テンショナ１２の上部中心端部に位置する。バネキャップ４２は、ピボット管３７とバネ２４との間に位置する内側管部分６０を有するため、バネ２４は、内側管部分６０/バネキャップ４２とアーム１８の半径方向内側フランジ４８の間において半径方向に位置することになる。

【0013】

バネ２４の一端はアーム１８に（例えばアーム１８の半径方向内側フランジ４８、接続部分５０または中心部分４４に）固定的に結合し、そしてバネ２４の他端はバネキャップ４２に（例えばバネキャップ４２の内側管部分６０に）固定的に結合する。次に、バネキャップ４２はピボット管３７を介してバネケース２０に固定的に結合する。このように構成すると、アーム１８がピボット回転すると（図１の矢印３６の方向に）、ピボット回転の方向に応じて、バネ２４が巻き出し、あるいは巻き取られるため、所望のバイアス作用力をアーム１８に付与することができる。

【0014】

図２の実施態様では、ブシュ４０はアーム１８とバネケース２０との間に位置する。図示の実施態様の場合、ブシュ４０は一端に円筒形部分６２を有し、他端にフランジ部分６４を有し、そしてフランジ部分６４と円筒形部分６２との間に位置する全体として円錐形の部分６６を有する。円筒形部分即ちピボットブシュ６２は、アーム１８とバネケース２０との半径方向のアラインメント（整合）を適正化するのに役立ち、バネケース２０の円筒形の外側部分５６とアーム１８の半径方向内側フランジ４８との間に位置する。ブシュのフランジ部分即ちバネブシュ６４は、アーム１８とバネケース２０との軸方向アラインメントの適正化に役立ち（helps to provide proper axial alignment）、バネケース２０の端部フランジ５８とアーム１８の接続部分５０との間に位置する。

【0015】

最後に、ブシュの円錐形部分即ちダンパーブシュ６６（ｄａｍｐｅｒ ｂｕｓｈｉｎｇ）は、テンショナ１２にダンパー特性を与え、アーム１８およびバネケース２０を半径方向および/または軸方向に位置決めを行い、そしてバネケース２０の円筒形の外側部分５６とアーム１８の半径方向内側フランジ４８との間に位置する。ブシュ４０は広い範囲の各種の材料から形成できるが、一つ例では、プラスチック材料またはポリマー材料から形成すればよい。本発明のシール体を利用するテンショナに関するさらなる詳細については、ＵＳＰ７，４９７，７９６、７，８８７，４４５、８，０７５，４３３および６，５７５，８６０に開示があり、いずれもここに援用するものとする。

【0016】

ある場合、環境要因および粉塵、流体などの外部汚染物がテンショナ１２に侵入し、ブシュ４０などの構成部材の摩耗を引き起こす傾向がある。ブシュ４０やその他の構成部材が摩耗すると、テンショナ１２の性能に悪影響がでる。従って、図２の実施態様では、シールシステム７０を使用して、汚染物のブシュや他の構成部材への侵入を抑制する。

【0017】

図示のシールシステム７０は、Ｖ−リングシール７２またはリップシール（ｌｉｐ ｓｅａｌ）を有し、このシールは本体部分７４および一体的な可撓性フランジ７６を有する。間隙７８がフランジ７６と本体部分７４との間に存在し、フランジ７６は比較的薄いため、本体部分７４に対して偏向できる。図示の実施態様では、シール７２は円筒形の外側部分５６の半径方向外面の上で、バネケース２０の端部フランジ５８より下に位置する。

【0018】

さらに、シールシステム７０はアーム１８の外側フランジ４６に結合され、そこから半径方向内側に延在するシールプレート８０を有する。シールプレート８０はステーキング（ｓｔａｋｉｎｇ）によって外側フランジ４６/アーム１８に固定できるが、溶接、接着剤、ブレージング（ｂｒａｚｉｎｇ）などの各種の手段によっても固定できる。あるいは、シールプレート８０は、アーム１８/外側フランジ４６とともに一体部材としても形成できる。

【0019】

シールプレート８０の上面８２が、シール７２のフランジ７６にシール係合するシール対向面になる。特に、シール７２およびシールプレート８０については、テンショナ１２の組み立て時/取り付け時にシール７２/フランジ７６が軸方向に圧縮されて、シール作用を適正化し、テンショナ１２の摩耗に対応できるようにする。また、シール７２は、シール７２がテンショナ１２に取り付けられていないときに取ると考えられる直径よりも大きい直径にシール７２を延伸することによって半径方向に延伸し、張力をかけてもよい。シール７２は広い範囲にある各種の材料、例えばゴム、合成ゴム、ブチル材料、トリアルニトリル材料から形成できる。さらに、シール７２は上記のＶ−リング以外の各種形状、例えばＯ−リング、Ｘ−リング、Ｕ−リングなどの形状も取ることが可能である。シール７２は比較的圧縮性であってもよいが、比較的高いトレランスおよび摩耗に対処することが可能である。特に、シール７２の場合、若干の移行/移動できる程度には圧縮性はあるが、このような移行/移動に対して大きな抵抗を示さない程度には圧縮性であることが望ましい。Ｖ−リングシールの場合、移行量が比較的高く（そのため摩耗およびトレランスが可能になるが）、大きな圧縮力が必要ないため、シール接触からのダンパー作用またはダンパー作用変動を抑制できる。なお、他の形状も使用可能である。

【0020】

ブシュ４０のフランジ部分６４が摩耗すると、バネケース２０に対するアーム１８の軸方向位置がシフトする（代表的には、フランジ部分６４のいずれかの側にあるアーム１８およびバネケース２０が相互に接近しながら軸方向に移動する）。この位置シフトによって、シールプレート８０が軸方向に移動してシール７２から離れる。この場合、シール７２/フランジ７６が軸方向に単純に膨張し、そのグランドサイズ（ｇｌａｎｄ ｓｉｚｅ）が大きくなり、シールプレート８０に追従し、適正なシールを維持する。一方、（例えば、バネプレート２０に対するアーム１８の傾きの原因になるブシュ４０の均等ではない摩耗によって）シールプレート８０がシール７２に向かって移動した場合には、シール７２/フランジ７６が圧縮し、そのグランドサイズが小さくなり、同様に適正なシールを維持することになる。

【0021】

即ち、シール体７０は、シールプレート８０とシール７２との間のいずれかの軸方向における軸方向位置シフトに対処できる。このように構成すると、ブシュ４０の摩耗およびアーム１８とバネケース２０との間における軸方向位置シフトに容易に対処可能である。

【0022】

また、このシール体７０は、ブシュ４０の円筒形部分６２の摩耗にも対処できる。特に、このような摩耗が生じると、シール７２がシールプレート８０に対して半径方向内側に、あるいは外側に移動する。ところが、この場合、フランジ７６/シール７２はシールプレート８０/対向面８２を横断して半径方向内側に単純に滑るため、このような位置シフトに対処できる。また、シール体７０はシールプレート８０のいずれかの側においてシール７２に対して半径方向クリアランスをもつため、あるいはこれを担保するため、シールを維持した状態で、シール７２/フランジ７６がシールプレート８０を横断して半径方向に滑る。なお、シール７２のこのようなシールプレート８０の半径方向横断移動は、摩耗に対処するためのもので、必ずしもバネケース２０に対するアーム１８の中心をはずれた移動即ち偏心移動に対処するものではない。

【0023】

ブシュ４０の円錐形部分６６に摩耗が生じると、シール７２がシールプレート８０に対して軸方向および半径方向の両方向にシフトする。ところが、上述したように、シール７２が圧縮性/可動性を示すため、シール体７０がこのような摩耗/シフト移動に対処できる。同様に上述したように、ブシュ４０またはその各部分が経時的に不均一に摩耗することがあり、これを原因としてアーム１８がバネケース２０に対して傾き即ち角度を形成する。シール体７０が可撓性を示し、動的特性をもつため、従って、シール体７０はアーム１８のこのような傾きまたはずれに対処できる。

【0024】

これによって、シール体７０はブシュ４０の周りにシールを維持できるため、粉塵や流体などの汚染物および他の環境要因がブッシュ４０に侵入することはなく、テンショナ１２の適正な動作を確保するために役立ち、テンショナの寿命が延びる。また、図示のシール体７０はバネ２４の外側に半径方向に位置するため、バネ２４を外部環境から隔離する。このように、シール体７０はバネ２４の保護に役立ち、その可使時間が延長し、テンショナ１２の動作が適正化する。

【0025】

図示の実施態様では、シール７２/シール体７０は、ボルト３２/軸３３に対して同心円的/同軸上（concentrically/coaxially）に取り付ける。この構成は、通常の動作条件において、アーム１８がバネケース２０に対してピボット回転しても、シール７２がシール対向面８２に対して半径方向に移動することがないことを担保するのに役立つ。特に、シール対向面８２に対してシール７２が繰り返し半径方向に移動すると、その作用が広範囲に及ぶ可能性があり、シール体７０内部に汚染物が侵入し、ブシュ４０またはその他の構成部材の摩耗の原因になり、ひいてはシール７２それ自体の摩耗の原因になると考えられる。

【0026】

図２は、シール７２のフランジ７６がシール７２の底部側に位置し、シールプレート８０に係合する一つの具体的な構成におけるシール７２を示す図である。なお、この構成を反転すれば、シール７２の本体７４をシールプレート８０に隣接配置でき、そしてシール７２のフランジ７６を上部に設け、バネケース２０の端部フランジ５８に係合させることができる。この反転構成においても、シール体７０がアーム１８とバネケース２０との間に軸方向移動および半径方向移動に対してすべての方向において対処できる。さらに、シール７２はその側部においていずれかの方向に向けることができるため、フランジ７６がバネケース２０の円筒形の外側部分５６あるいはアーム１８の半径方向外側フランジ４６のいずれかに対向でき（faces）、その間適正なシール作用を維持できるとともに、アーム１８とバネケース２０との間の相対的な軸方向動作および半径方向動作に対処できる。このように、シール７２は、図２に示す位置から９０°、１８０°または２７０°回転できる。

【0027】

図３は、図２および上記と同様なシール体７０´を有する別な実施態様を示す図である。図３のテンショナ１２は図２のテンショナと若干類似しているが、バネケース２０との一体部材として形成したピボット管３７を利用するものであり、バネ２４は、テンショナ１２がその自由端部からその名称上の位置へ移動している間巻き戻るエキスパンションバネである。さらに、バネキャップ４２は内側管部分６０を有し、その軸方向長さは図２の実施態様の場合よりも短い。

【0028】

図３の実施態様では、シール７２は、バネケース２０の端部フランジ５８より（下の代わりに）上に位置し、アーム１８の接続部分５０の下側に係合する。このように構成すると、接続部分５０の下側が、シール７２が可撓性作用およびシール作用をもって係合するシール対向面８２として作用し、図２の実施態様で上述した同じ作用効果を発揮する。さらに、この実施態様におけるシール７２は、図２の実施態様に示すシール７２の位置から１８０°回転しているため、フランジ７６はシール７２の上部側に位置することになる。図３におけるシール７２（だけでなく、以下に説明し、かつ図４および図５に示す他の実施態様におけるシール）も各種の他の構成および配向で構成でき、また各種のシールの形を取ることができる上に、図２に関連して説明した同じ材料を利用することができる。

【0029】

図３の実施態様では、シール７２が（図２の実施態様のように）端部フランジ５８の下ではなく、フランジ５８の上部に位置するため、アーム１８およびバネケース２０が相互に近接して移動するさいには（例えば、ブシュ４０のフランジ部分６４が摩耗したさいには）、シール７２が（膨張する代わりに）圧縮されることになる。なおこの場合、シール７２/フランジ７６は単純に圧縮されるだけで、所望のシールを維持する。

【0030】

図３の実施態様でも、補足的な即ち第２のシール８６を利用する。この実施態様では、この第２シールはＶ−リングシール８６であり、本体部分８８、フランジ９０および間隙９２を有する。第２シール８６は、バネキャップ４２の下側にある溝９４内においてバネキャップ４２とアーム１８との間にシール作用をもって位置する。図示の実施態様では、第２シール８６はファスナー３２のヘッドに隣接位置する（一つの例では、遠位端部よりもファスナー３２のヘッドにより近く位置する）。図３の第２シール８６は、第１シールについて上述した４つの回転位置のいずれかに設けることも可能である。

【0031】

この第２シール８６は、上述した第１シール７２と同じ動的シール特性を発揮できる。例えば、バネブシュ４０またはブシュ４０のフランジ部分６４が摩耗すると、アーム１８とバネケース２４の間の軸方向間隙が狭くなり、これによってアーム１８が移動してバネキャップ４２から離れ、第２シール８６が膨張する（そのグランド面積が広くなる）。従って、理解できるように、図３の実施態様では第１シール７２および第２シール８６が縦列（タンデム）動作するため、一方のシール７２/８６が膨張すると、他方が圧縮されることになる。なお、第１シール７２も図２に示す構成/配向を利用することができ、この場合第１シール７２/第２シール８６は同じように膨張/圧縮を行う。

【0032】

第２シール８６は、バネキャップ４２とアーム１８との間の間隙を通って外部汚染物がブシュ４０に侵入することをブロックする。このように第１シール７２が、汚染物がブシュ４０の第１（上部）露出端部に侵入することを防止し、そして第２シール８６が、汚染物がブシュ４０の第２（下部）露出端部に侵入することを防止する。図３の第２シール８６も図２のテンショナに、あるいは本明細書に記載する他のテンショナ設計にも利用可能である。

【0033】

図４は、動作および原理において図２および図３のテンショナと若干類似しているが、低度のオフセット設計を適用した別なテンショナ１２を示す図である。さらに、アーム１８およびバネケース２０の部分が軸方向に位置しているか、あるいは大きく重なっているのではなく、アーム１８およびバネケース２０がバネブシュまたはフランジブシュ６４によって分離された平面の面対面接触エリア内で合体する。アーム１８の内側フランジ４８は、ピボット管３７に隣接するバネ２４内に半径方向に位置する。さらに、図４のテンショナ１２は、アーム１８とピボット管３７との間にピボットブシュ６２を有し、かつ軸方向上面に位置するダンパーブシュ６６を有する。偏向したアームプレート即ちカバー９８は、ダンパーブシュ６６の上部に位置し、ダンパーブシュ６６を所定位置に維持する。この実施態様では、３つの個別部分を有する独立した一つのブシュ４０ではなく、３つの個別のブシュ６２、６４、６６を設け、それぞれのブシュ６２、６４、６６が一つの個別な機能を発揮する。

【0034】

図４の実施態様は、外観および機能が、図３に示したシールシステム７０´に類似しているシールシステム７０´´を使用する。特にシール７２については、本体７４がバネケース２０の端部フランジ５８に隣接して（その上に）位置し、そしてシール７２のフランジ７６がアーム１８に係合する。なお図４の実施態様では、シールシステム７０´´は、テンショナ１２のほぼ軸方向中間点に位置するとともに、バネブシュ６４に隣接して位置し、バネブシュ６４を流体分離するとともに、汚染物がバネブシュ６４に接触することを防止する。

【0035】

図４の実施態様も図３の第２シール８６に若干類している第２シール８６´を使用する。なお、図４の第２シール８６´はアーム１８と偏向した（deflected）アームプレート９８との間に位置する。さらに、図４の第２シール８６´は、図示のように、図３の第２シール８６の位置から１８０°回転している。なお、図４の第２シール８６´はいずれの方向にも設けることが可能である。第２シール８６´はダンパーブシュ６６を流体作用により汚染物から分離し、保護する。

【0036】

図４の実施態様では、バネブシュ６４が摩耗した時には、第１シール７２がさらに圧縮する（即ち、そのグランド面積が小さくなる）。ダンパーブシュ６６が摩耗した時には、第２シール８６´がさらに圧縮する（即ち、そのグランド面積が小さくなる）。

【0037】

図５は、中程度のオフセット設計を適用し、そして図２〜４に示す横断面が円形のバネの代わりに薄板バネ２４を利用する別なテンショナ１２を示す図である。この実施態様では、ピボット管３７をバネケース２０との一体物（as one piece）として形成する。図５のテンショナ１２は、アーム１８とピボット管３７/バネケース２０との間に位置する円筒形部分６２と偏向したアームプレート９８とアーム１８との間に位置するダンパー部分６６の両者を有するブシュ成分１０２を有する。このテンショナ１２も、図４の実施態様におけるブシュ６４に若干類似した、アーム１８の面対面接触（face-to-face contact）エリア１８とバネケース２０との間に位置するフランジ部分ブシュ６４を有する。

【0038】

この実施態様では、シール７０´´´はアーム１８とバネケース２０との間の半径方向内側位置に位置し、バネケース２０と一体的なシールストップ１００内に半径方向に位置する。この具体的な実施態様では、薄板バネ２４は、バネケース２０の外部に位置するアンカーフック（ａｎｃｈｏｒ ｈｏｏｋ）を有するため、バネケース２０/テンショナ１２のシールが難しい。従って、この場合、ブシュ６２に隣接して、バネ２４の半径方向内側にシール７０´´´を設けるとともに、アーム１８とバネケース２０との間にシール作用をもって設けて、ブシュ６２をシールする。

【0039】

第２シール８６´は、図４の実施態様における第２シール８６´と同様に、アーム１８と偏向したアームプレート９８との間に位置する。なお図５の実施態様では、第２シール８６´は、全体として閉じたキャビティに位置するため、上記４つの半径方向位置のいずれかに設けることができる。このように、図５の第１シール７０´´´および第２シール８６´は、円筒形部分６２およびダンパーブシュ部分６０をシールし、テンショナ１２の適正な動作を確保する。

【0040】

以上から理解できるように、本発明の各種のシールは、ブシュまたはその部分、バネ、または他の部分を始めとするテンショナの各種内部部材に汚染物が侵入することを防止するのに役立つ。これによって汚染物の侵入を抑制すると、テンショナの寿命が長くなり、テンショナの動作が適正化し、従ってベルトシステム１０の寿命が長くなり、その動作も適正化する。

【0041】

以上いくつかの実施態様に関連して本発明を詳しく説明してきたが、発明の範囲から逸脱しなくても各種の変更などが可能であることは明らかなはずである。

【符号の説明】

【0042】

１０：ベルトシステム
１２：ベルトテンショナ
１４：エンドレス動力伝達要素
１８：アーム
２０：バネケースまたは基部
２２：ベルト係合面
２４：バイアス作用機構即ちエネルギー保存装置
２６：ローラー
２８：ベアリング
３０：アンカー体
３１：軸
３２：ファスナー
３３：軸
３４：中心開口
３７：ピボット管
４０、６２、６４、６６：ブシュ
４２：バネキャップ
４４：中心環状部分
４６：半径方向外側フランジ
４８：半径方向内側フランジ
５０：接続部分
５２：円筒形の内側部分
５６：円筒形の外側部分
５８：端部フランジ
６０：内側管部分
６２：円筒形部分即ちピボットブシュ
６４：バネブシュ
６６：円錐形部分即ちダンパーブシュ
７０：シールシステム、シール体
７２：Ｖ−リングシール、シール、第１シール
７６：フランジ
８０：シールプレート
８６：第２シール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】