(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】
(24)【登録日】2022-01-05
(45)【発行日】2022-01-20
(54)【発明の名称】Ｖテンショナ及び無端駆動装置
(51)【国際特許分類】
F16H 7/12 20060101AFI20220113BHJP
F02B 67/06 20060101ALI20220113BHJP
【ＦＩ】
F16H7/12 A
F02B67/06 A
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019513909
(86)(22)【出願日】2017-09-13
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-10-17
(86)【国際出願番号】 CA2017051078
(87)【国際公開番号】W WO2018049521
(87)【国際公開日】2018-03-22
【審査請求日】2020-07-22
(31)【優先権主張番号】62/394,081
(32)【優先日】2016-09-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】504039362
【氏名又は名称】リテンズ オートモーティヴ パートナーシップ
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100095898
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(72)【発明者】
【氏名】フィッシャー マイケル ビー
(72)【発明者】
【氏名】マー ウェイ
【審査官】岡本 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／０８５９１７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－２００６３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ ７／１２
Ｆ０２Ｂ ６７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無端駆動部材用テンショナであって、近位端と遠位端を有し、前記近位端で固定構造体に取り付け可能な基部と、
共通軸線を中心に前記基部に対して枢動可能な第１のテンショナアームと、
前記共通軸線から離間した第１のプーリー軸線を中心に前記第１のテンショナアーム上で回転するように取り付けられた第１のテンショナプーリーと、
前記共通軸線を中心に前記基部に対して枢動可能な第２のテンショナアームと、
前記共通軸線から離間し前記第１のプーリー軸線から離間した第２のプーリー軸線を中心に前記第２のテンショナアーム上で回転するように取り付けられた第２のテンショナプーリーと、
前記第１及び第２のテンショナプーリーを互いに向かって付勢するように前記第１及び第２のテンショナアームの間に係合されるテンショナ付勢部材と、
前記第１のテンショナアームと前記基部との間で半径方向に位置決めされた第１の半径方向減衰部分と、第１の軸方向減衰部分とを含む第１のテンショナアーム減衰システムであって、前記第１の半径方向減衰部分及び前記第１の軸方向減衰部分は、前記第１のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する、第１のテンショナアーム減衰システムと、
前記第２のテンショナアームと前記基部との間で半径方向に位置決めされた第２の半径方向減衰部分と、第２の軸方向減衰部分とを含む第２のテンショナアーム減衰システムであって、前記第２の半径方向減衰部分及び前記第２の軸方向減衰部分は、前記第２のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する、第２のテンショナアーム減衰システムと、
前記第１及び第２のテンショナアーム間に係合され、第１及び第２の減衰システム付勢力をそれぞれ前記第１及び第２の軸方向減衰部分に加える減衰システム付勢部材であって、前記第１及び第２の減衰システム付勢力は、軸方向で互いに反対方向に向けられる、減衰システム付勢部材と、を備えている、
ことを特徴とする無端駆動部材用テンショナ。
【請求項2】
前記第１の軸方向減衰部分は、前記第１のテンショナアーム上の遠位面と協働して前記第１のテンショナアームの移動を減衰する遠位部分と、前記第１のテンショナアーム上の近位面と協働して前記第１のテンショナアームの移動を減衰する第１の近位部分とを有している、請求項１に記載のテンショナ。
【請求項3】
前記第２の軸方向減衰部分は、前記第２のテンショナアーム上の遠位面と協働して前記第２のテンショナアームの移動を減衰する遠位部分を有している、請求項２に記載のテンショナ。
【請求項4】
前記第２の軸方向減衰部分は、前記第２のテンショナアーム上の近位面と協働して前記第２のテンショナアームの移動を減衰する近位部分をさらに有している、請求項３に記載のテンショナ。
【請求項5】
前記第１の軸方向減衰部分の前記遠位部分は、前記第２の軸方向減衰部分の前記近位部分と一体である、請求項４に記載のテンショナ。
【請求項6】
前記第１の軸方向減衰部分の前記遠位部分は、前記第２の軸方向減衰部分の前記近位部分から離れている、請求項４に記載のテンショナ。
【請求項7】
前記第１のテンショナアーム減衰システムは、第１の遠位トップハット部材と第１の近位トップハット部材とを有し、前記第１の遠位トップハット部材及び第１の近位トップハット部材の各々は、前記基部を取り囲むシリンダとフランジとを有し、前記第１の遠位トップハット部材の前記フランジは、前記第１の軸方向減衰部分の前記遠位部分を構成し、前記第１の近位トップハット部材の前記フランジは、前記第１の軸方向減衰部分の前記近位部分を構成する、請求項２に記載のテンショナ。
【請求項8】
前記第２の軸方向減衰部分は、前記第２のテンショナアーム上の遠位面と協働して前記第２のテンショナアームの移動を減衰する遠位部分を有し、前記第２のテンショナアーム減衰システムは、第２の遠位トップハット部材を有し、前記第２の遠位トップハット部材は、前記基部を取り囲むシリンダとフランジとを有し、前記第２の遠位トップハット部材の前記フランジは、前記第２の軸方向減衰部分の前記遠位部分を構成する、
請求項７に記載のテンショナ。
【請求項9】
前記第２の軸方向減衰部分は、前記第２のテンショナアーム上の近位面と協働して前記第２のテンショナアームの移動を減衰する近位部分をさらに有し、前記第２のテンショナアーム減衰システムは、第２の近位トップハット部材を有し、前記第２の近位トップハット部材は、前記基部を取り囲むシリンダとフランジとを有し、前記第２の近位トップハット部材の前記フランジは、前記第２の軸方向減衰部分の前記近位部分を構成する、
請求項８に記載のテンショナ。
【請求項10】
前記第１のテンショナアーム減衰システム及び前記第２のテンショナアーム減衰システムは、一緒に、第１のアームトップハット部材と、第２のアームトップハット部材と、減衰円板とを有し、前記第１及び第２のトップハット部材は、各々、前記基部を取り囲むシリンダとフランジとを有し、前記第１のアームトップハット部材の前記フランジは、前記第１のテンショナアーム上の近位面と協働して前記第１のテンショナアームの移動を減衰し、前記第２のアームトップハット部材の前記フランジは、前記第２のテンショナアーム上の遠位面と協働して前記第２のテンショナアームの移動を減衰し、
前記減衰円板は、前記第１のテンショナアーム上の遠位面及び前記第２のテンショナアーム上の近位面と協働して、前記第１及び第２のテンショナアームのいずれか一方の移動を前記第１及び第２のテンショナアームの他方に対して減衰するように位置決めされる、
請求項１に記載のテンショナ。
【請求項11】
前記第１及び第２のアームトップハット部材の各々の前記シリンダは、テーパー状の半径方向外面を有する、請求項１０に記載のテンショナ。
【請求項12】
前記減衰システム付勢部材は、前記第１及び第２のテンショナアームの一方と共に移動するように位置決めされる少なくとも１つのばね座金と、前記第１及び第２のテンショナアームの一方と共に移動するように位置決めされ、前記少なくとも１つのばね座金と、第１及び第２のテンショナアームの他方に関連する前記第１及び第２の軸方向減衰部分のいずれか一方との間に位置決めされる少なくとも１つの支持円板とを有している、請求項１に記載のテンショナ。
【請求項13】
無端駆動部材用テンショナであって、近位端と遠位端を有し、前記近位端で固定構造体に取り付け可能な基部と、
共通軸線を中心に前記基部に対して枢動可能な第１のテンショナアームと、
前記共通軸線から離間した第１のプーリー軸線を中心に前記第１のテンショナアーム上で回転するように取り付けられる第１のテンショナプーリーと、
前記共通軸線を中心に前記基部に対して枢動可能な第２のテンショナアームと、
前記共通軸線から離間しかつ前記第１のプーリー軸線から離間した第２のプーリー軸線を中心に前記第２のテンショナアーム上で回転するように取り付けられる第２のテンショナプーリーと、
前記第１及び第２のテンショナプーリーを互いに向かって付勢するように前記第１及び第２のテンショナアームの間に係合されるテンショナ付勢部材と、
前記第１のテンショナアームと前記基部との間で半径方向に位置決めされた第１の半径方向減衰部分と、第１の軸方向減衰部分とを含む第１のテンショナアーム減衰システムであって、前記第１の半径方向減衰部分及び前記第１の軸方向減衰部分は、前記第１のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する、第１のテンショナアーム減衰システムと、
前記第２のテンショナアームと前記基部との間で半径方向に位置決めされた第２の半径方向減衰部分と、第２の軸方向減衰部分とを含む第２のテンショナアーム減衰システムであって、前記第２の半径方向減衰部分及び前記第２の軸方向減衰部分は、前記第２のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する、第２のテンショナアーム減衰システムと、
前記第１及び第２の軸方向減衰部分で摩擦を生成するように軸方向付勢力を前記第１及び第２の軸方向減衰部分に加えるように位置決めされる減衰システム付勢部材と、
を備え、
前記第１のテンショナアーム減衰システム及び前記第２のテンショナアーム減衰システムは、一緒に、第１のアームトップハット部材、第２のアームトップハット部材、及び中間トップハット部材を有し、前記第１のアームトップハット部材、前記第２のアームトップハット部材、及び前記中間トップハット部材は、各々、前記基部を取り囲むシリンダと、フランジとを有し、
前記第１のアームトップハット部材の前記フランジは、前記第１のテンショナアーム上の近位面と協働して前記第１のテンショナアームの移動を減衰し、前記第２のアームトップハット部材の前記フランジは、前記第２のテンショナアーム上の遠位面と協働して前記第２のテンショナアームの移動を減衰し、
前記中間トップハット部材の前記フランジは、前記第１のテンショナアーム上の遠位面及び前記第２のテンショナアーム上の近位面と協働して、前記第１及び第２のテンショナアームのいずれか一方の移動を前記第１及び第２のテンショナアームの他方に対して減衰するように位置決めされる、
ことを特徴とする無端駆動部材用テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願）
本出願は、２０１７年９月１３日出願の米国特許仮出願第６２／３９４，０８１号の優先権及び利益を主張するものであり、その開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１７年９月１３日出願の米国特許仮出願第６２／３９４，０８１号の優先権及び利益を主張するものであり、その開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれる。
【0002】
（技術分野）
本開示は、一般に、無端駆動装置用テンショナの分野に、より詳細にはスタータージェネレータユニットを有するエンジン用ベルト駆動装置に関し、ベルト駆動装置は、Ｖテンショナを含む。
本開示は、一般に、無端駆動装置用テンショナの分野に、より詳細にはスタータージェネレータユニットを有するエンジン用ベルト駆動装置に関し、ベルト駆動装置は、Ｖテンショナを含む。
【背景技術】
【0003】
１９９０年代から燃費を向上させるために開発されている、スタータージェネレータユニットを有するエンジンは、増加の一途をたどっている。このようなエンジンでは、燃焼プロセスは、例えば信号で車両が停車したときに停止する。この状態では、スタータージェネレータユニッは、エンジンを再始動させるスターターモータとして作動する。エンジンが始動すると、スタータージェネレータユニットは、バッテリを再充電するジェネレータとして選択的に作動することができる。
【0004】
スタータージェネレータユニットは、ベルト又はチェーンなどの無端駆動部材を介してエンジンに機械的に接続されている。無端駆動部材は、特にスタータージェネレータユニットの機能がスターターとジェネレータとの間で切り替わる際に張力変動を受け、その場合、無端駆動部材の張り側及び緩み側が逆になる。無端駆動部材の張力システムは、上記の張力変動及びエンジン作動時に発生する他の張力変動に対処する必要がある。
【0005】
本技術分野では様々なデュアルアーム式テンショナが知られており、例えば、独国特許公開第１０２ ５３ ４５０号、欧州特許公開第１ ４６４ ８７１号、米国特許公開第２００４／０１７１４４８号、欧州特許公開第１ １２２ ４６４号、及び独国特許公開第４２ ４３ ４５１号に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】独国特許公開第１０２ ５３ ４５０号公報
【文献】欧州特許公開第１ ４６４ ８７１号公報
【文献】米国特許公開第２００４／０１７１４４８号公報
【文献】欧州特許公開第１ １２２ ４６４号公報
【文献】独国特許公開第４２ ４３ ４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本明細書に開示されたテンショナは、当該テンショナの耐用年数を延ばすためによりしっかりした解決策を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一態様において、無端駆動部材用テンショナが提供され、このテンショナは、近位端と遠位端を有し、近位端で固定構造体に取り付け可能な基部を備える。テンショナは、共通軸線を中心に基部に対して枢動可能な第１のテンショナアームと、共通軸線から離間した第１のプーリー軸線を中心に第１のテンショナアーム上で回転するように取り付けられる第１のテンショナプーリーとをさらに備える。テンショナは、共通軸線を中心に基部に対して枢動可能な第２のテンショナアームと、共通軸線から離間しかつ第１のプーリー軸線から離間した第２のプーリー軸線を中心に第２のテンショナアーム上で回転するように取り付けられる第２のテンショナプーリーとをさらに備える。テンショナは、第１及び第２のテンショナプーリーを互いに向かって付勢するために、第１及び第２のテンショナアームの間に係合されるテンショナ付勢部材をさらに備える。テンショナは、第１のテンショナアームと基部との間で半径方向に位置決めされた第１の半径方向減衰部分と、第１の軸方向減衰部分とを含む第１のテンショナアーム減衰システムをさらに備える。第１の半径方向減衰部分及び第１の軸方向減衰部分は、第１のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する。テンショナは、第２のテンショナアームと基部との間で半径方向に位置決めされた第２の半径方向減衰部分と、第２の軸方向減衰部分とを含む第２のテンショナアーム減衰システムをさらに備える。第２の半径方向減衰部分及び第２の軸方向減衰部分は、第２のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する。テンショナは、第１及び第２のテンショナアーム間に係合され、かつ、第１及び第２の減衰システム付勢力をそれぞれ第１及び第２の軸方向減衰部分に加える減衰システム付勢部材をさらに備える。第１及び第２の減衰システム付勢力は、軸方向で互いから反対方向に向けられる。
【0009】
他の態様において、無端駆動部材用テンショナが提供され、このテンショナは、近位端と遠位端を有し、近位端で固定構造体に取り付け可能な基部を備える。テンショナは、共通軸線を中心に基部に対して枢動可能な第１のテンショナアームと、共通軸線から離間した第１のプーリー軸線を中心に第１のテンショナアーム上で回転するように取り付けられる第１のテンショナプーリーとをさらに備える。テンショナは、共通軸線を中心に基部に対して枢動可能な第２のテンショナアームと、共通軸線から離間しかつ第１のプーリー軸線から離間した第２のプーリー軸線を中心に第２のテンショナアーム上で回転するように取り付けられる第２のテンショナプーリーとをさらに備える。テンショナは、第１及び第２のテンショナプーリーを互いに向かって付勢するために、第１及び第２のテンショナアームの間に係合されるテンショナ付勢部材をさらに備える。テンショナは、第１のテンショナアームと基部との間で半径方向に位置決めされた第１の半径方向減衰部分と、第１の軸方向減衰部分とを含む第１のテンショナアーム減衰システムをさらに備える。第１の半径方向減衰部分及び第１の軸方向減衰部分は、第１のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する。テンショナは、第２のテンショナアームと基部との間で半径方向に位置決めされた第２の半径方向減衰部分と、第２の軸方向減衰部分とを含む第２のテンショナアーム減衰システムをさらに備える。第２の半径方向減衰部分及び第２の軸方向減衰部分は、第２のテンショナアームの移動に対して減衰を行うように協働する。テンショナは、第１及び第２の軸方向減衰部分で摩擦を生成するために軸方向付勢力を第１及び第２の軸方向減衰部分に加えるように位置決めされる減衰システム付勢部材をさらに備える。第１のテンショナアーム減衰システム及び第２のテンショナアーム減衰システムは、一緒に、第１のアームトップハット部材、第２のアームトップハット部材、及び中間トップハット部材を有し、第１のアームトップハット部材、第２のアームトップハット部材、及び中間トップハット部材は、各々、基部を取り囲むシリンダと、フランジとを含む。第１のアームトップハット部材のフランジは、第１のテンショナアーム上の近位面と協働して第１のテンショナアームの移動を減衰する。第２のアームトップハット部材のフランジは、第２のテンショナアーム上の遠位面と協働して第２のテンショナアームの移動を減衰する。中間トップハット部材のフランジは、第１のテンショナアーム上の遠位面及び第２のテンショナアーム上の近位面と協働して、第１及び第２のテンショナアームのいずれか一方の移動を第１及び第２のテンショナアームの他方に対して減衰するように位置決めされる。
【0010】
以上及び他の態様は、添付図面を考慮するとより容易に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】テンショナを組み込む無端駆動装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
説明の単純化及び明瞭化のために、適切であれば、参照番号は、対応する又は類似の要素を示すために各図の間で繰り返し使用することができる。加えて、本明細書で説明する実施形態を完全に理解できるように、多数の特定の詳細が記載される。しかしながら、当業者であれば、本明細書で説明する実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実施できることを理解できるはずである。場合によっては、公知の方法、処置、手順、及び構成要素は、本明細書で説明する実施形態を不明瞭にしないように詳細な説明が省略されている。また、本説明は、本明細書で説明する実施形態の範囲を制限すると考えるべきではない。
【0013】
本明細書を通して使用される様々な用語は、前後関係から別段の指示がない限り、以下のように読んで理解することができる。すなわち、全体を通して使用される「又は」は、あたかも「及び／又は」と記載されるように包含的であり、全体を通して使用される単数形の冠詞及び代名詞は、複数形を含み、その逆もまた同じであり、同様に、代名詞が、本明細書に記載のいかなるものも、単一の性による使用、実装、実施などに限定するものとして解釈されるべきでないように、性別代名詞はそれぞれの反対の性別代名詞を包含し、「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、「例示的（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅ）」又は「例示的（ｅｘｅｍｐｌｉｆｙｉｎｇ）」として解釈されるべきであり、必ずしも他の実施形態より「好ましい（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」として解釈されるべきではない。さらに、語句の定義を本明細書で提示することがあるが、それらの定義はそれらの語句が前又は後に出てきた場合にも適用でき、これは、本明細書を読むことにより理解されるであろう。
【0014】
図２は、無端駆動部材１１（図１）の張力調整に使用可能なテンショナ１０の実施形態の上面図である。無端駆動部材１１は、車両（図示せず）用のエンジン１３で用いることができ、クランクシャフトプーリー９１２、ウォータポンププーリー９６０、モータ／ジェネレータユニット９１６（ＭＧＵ９１６とも呼ばれる）用のモータ／ジェネレータユニットプーリー９５０、及びアイドラ９２５に接続することができる。ＭＧＵ９１６は、例えば、を含め、エンジン１３が一時的にオフである場合に、無端駆動部材１１によってウォーターポンプ又は空調圧縮機（図示せず）などの駆動補機を駆動することを含む、複数の目的のために使用することができる（例えば、車両が信号停止中であり、燃料を節約するために一部のハイブリッド車で自動的に行われるようにエンジン１３が停止している場合）。ＭＧＵ９１６は、エンジン１３に対するＢＡＳ駆動性能をもたらすために使用することができ、エンジン１３は、無端駆動部材１１を用いてＭＧＵ９１６によって始動することができる。
【0015】
無端駆動部材１１はベルトとすることができ、又は代替的に何らかの他の適切な形式の無端駆動部材とすることができる。無端駆動部材１１がベルトである場合、無端駆動部材１１は、平ベルト、Ｖベルト、ポリＶベルト、タイミングベルトなど何らかの適切な形式のベルトとすることができる。
【0016】
図３及び図４を参照すると、テンショナ１０は、エンジンブロックなどの固定構造体９９に取り付け可能な基部１２を含む。基部１２は、テンショナアーム枢動軸Ａを形成する中空軸の形態とすることができ、基部１２は、取付け締結具（例えば、ねじ部品）１３を有し、取付け締結具１３は、基部１２を貫通して固定構造体９９の取付け開口（例えば、ねじ付き開口）に取り付けられる。テンショナ１０は、第１のテンショナアーム１４（下部テンショナアームと呼ぶことができる）及び第２のテンショナアーム１６（上部テンショナアームと呼ぶことができる）をさらに含む。第１のテンショナアーム１４は、基部１２に枢着される。実施例において、図示の第１のテンショナアーム１４は、基部１２に取り付けるための貫通開口１８を有する。この実施例では第１及び第２の下部ブッシング２０及び２２を含む第１のブッシング構成部は、第１のアーム開口１８と基部１２の外面との間の半径方向の空間内に延びており、基部１２と第１のアーム１４との間の金属同士の接触を防ぐようになっている。ブッシング２０及び２２は、ポリアミド４．６又は６．６などの何らかの適切な材料から作製することができる。ブッシング２０及び２２は、軸方向に離間して示されている。代替的に、ブッシング２０及び２２は、軸方向に離間しないことが可能である。さらに、第１のブッシング構成部は、例えば単一のブッシングなどの異なる数のブッシングを備えることができる。
【0017】
同様に、第２のテンショナアーム１６は、第２のアーム１６を基部１２に枢着する貫通開口２４を含む。第１のブッシング構成部と類似とすることができる（及び、この実施例では、第１及び第２の上部ブッシング２６及び２８を含む）第２のブッシング構成部を開口２４と基部１２の外面との間の半径方向の空間内に設けることができる。
【0018】
テンショナアーム付勢部材３０が設けられており、これは、第１のテンショナアーム１４上の駆動面３４と係合する第１の端部３２と、第２のテンショナアーム１６上の第２の駆動面３８と係合する第２の端部３６とを有し、第１及び第２のアームをそれぞれの第１及び第２の自由アーム方向でベルト１１に付勢するようになっている。自由アーム方向は、アームの移動を妨害するベルトがない場合に、テンショナアーム１４又は１６が付勢部材３０によって移動することになる方向である。対照的に、負荷停止方向は、ベルト張力が付勢部材３０の付勢力に打ち勝つように十分に高い場合に、アーム１６が移動する方向である。一般に、テンショナアームの自由アーム方向は、テンショナアームをベルトに至らせる移動方向であり、荷重停止方向は、テンショナアームをベルトから離す移動方向である。テンショナアーム付勢部材３０は、例えば、捩りばねなどの何らかの適切な形式の付勢部材とすることができる。
【0019】
テンショナアーム１４及び１６の各々は、回転自在に取り付けられたプーリーを有し、それぞれプーリー軸線ＡＰ１及びＡＰ２を中心に回転するようになっている（それぞれ、４６及び４８で示す）。各プーリー４６、４８は、プーリー内の軸受をダスト及びデブリから保護するのを助けるダストシールド５０を有する。取付け締結具（例えば、ねじ部品）５２は、プーリー４６、４８をそれぞれのテンショナアーム１４、１６に取り付けるために使用される。
【0020】
図１に示すように、各プーリー４６、４８は、ベルト１１のそれぞれのベルトスパン１１ｂ、１１ａと係合する。プーリー４６、４８が係合するベルトスパン１１ａ及び１１ｂは、ＭＧＵプーリー９５０の左右側のベルトスパンである。テンショナ１０は、スパン１１ａ及び１１ｂ上で作動して、ＭＧＵ９１６がベルト１１を駆動する駆動装置として作動するか（その場合、ベルトスパン１１ｂの張力は相対的に高く、ベルトスパン１１ａのベルト張力は相対的に低いことになる）、又はベルト１１がエンジン１３によって駆動されて、ＭＧＵ９１６が停止するか又はジェネレータの機能を果たすかに関わらず、ベルト張力がベルトスパン１１ａ及び１１ｂで維持されることを保証する。
【0021】
図４を参照すると、１又は２以上の軸方向予圧部材４０は（この例では２つ）、基部１２上の肩部４２に位置しており、（軸方向予圧と呼ぶことができる）軸方向付勢力を下部テンショナアーム１４に加えるように配置される。軸方向予圧部材４０は、大きな付勢力を生成できかつコンパクトである、例えば、ベルビルワッシャなどの何らかの適切な形式の付勢部材とすることができる。軸方向予圧部材４０はアーム１４に直接係合せず、代わりに、支持部材（例えば、金属質円板）４４が付勢部材とアーム１４との間に設けられている。さらに、ブッシング２２は、アーム１４と支持部材４４との間の直接的な摺動運動を防止するために、軸方向予圧部材４０とアーム１４との間に存在するフランジ部分４６を有する。図５に示すように、軸方向予圧は、平均半径ｒで、下部アーム１４の円周部の周りに加えることができる。軸方向予圧部材４０の機能をさらに以下で説明する。
【0022】
減衰構造体５４は、高分子（例えば、無充填（非補強）ナイロン）テンショナアーム減衰部材５６と、減衰部材５６を保持して減衰部材５６を捩りばね３０との係合による損傷に対して保護する金属製（例えば、鋼製）スリーブ５８を含む。減衰部材５６は、テンショナアーム１６の運動に関する減衰を行う。テンショナアーム組立体の構成要素は、国際公開第２０１３／０５９９２９号に説明されている類似の構成要素と同様とすることができ、その開示内容全体は引用により本明細書に組み込まれている。２つのベルトスパン１１ａ及び１１ｂのベルト張力の全体的増加の結果として、テンショナアーム１４及び１６の移動の間に捩りばね３０は拡張するので、減衰部材５６は、下部テンショナアーム１４のカップ部分５９の内壁に押しやられる。
【0023】
スライド円板６０は、互いに向かい合う２つのテンショナアーム１４及び１６の回転を支持するように、上部ブッシング２０のフランジ部と下部ブッシング２８のフランジ部との間に設けられる。前部円板６２は、締結具１３の頭部と上部ブッシング２６のフランジ部との間に設けられる。
【0024】
図５を参照すると、作動時、ベルト１１（図２）は、Ｆ３で示すハブ負荷を第１のプーリー４６に加え、結果的に力が第１のアーム１４にかかる。このハブ負荷Ｆ３は、傾斜力を下部アーム１４に導入し、その結果、対応しなかった場合、下部アーム１４の偏揺れが発生する可能性がある。これによって、結果的に、ベルト１１の騒音及び摩耗の問題が発生する可能性があり、さらに、ブッシング２０及び２２の偏摩耗が発生する可能性がある。ブッシング２０及び２２の偏摩耗によって、アーム１４と基部１２との間の遊びが徐々に増え、経時的にテンショナ１０の早期故障が発生する可能性がある。ハブ負荷Ｆ３によって引き起こされる傾斜力に対処するために、軸方向予圧部材４０は、十分に高い軸方向予圧（図５にＦ４で示す）を第１のアーム１４に加えるように選択され、軸方向予圧からブッシング２０及び２２に加えられた結果的に得られる半径方向反力は、ハブ負荷Ｆ３の結果として、ブッシング２０及び２２に加えられたブッシングハブ負荷と少なくともほぼ同じくらいの大きさである。軸方向予圧Ｆ４がアーム１４の円周部全体の周りに加えられるので、軸方向予圧Ｆ４は、常にプーリーハブ負荷Ｆ３から生じるブッシングハブ負荷を相殺するように位置付けされる。
【0025】
実施例では、第１のテンショナアーム１４が特定の位置にあるときのプーリー４６へのハブ負荷Ｆ３は、３９５Ｎとすることができる。プーリーハブ負荷Ｆ３から生じるブッシングハブ負荷は、以下のように決定される。すなわち、ＢＨＬ＝Ｆ３×Ｌ３／ＢＬ、式中、ＢＨＬはブッシングハブ負荷、Ｆ３はプーリーハブ負荷、Ｌ３はプーリーハブ負荷からブッシング２０及び２２の底部までの軸方向の距離、ＢＬはブッシング２０及び２２の軸方向の長さである。この実施例では、Ｆ３＝３９５Ｎ、Ｌ３＝３４．６ｍｍ、及びＢＬ＝２２ｍｍである。この実施例のＢＨＬは、６２１Ｎと計算することができる。
【0026】
軸方向予圧部材４０の結果であるブッシング２０及び２２に加えられた反力は、以下のように決定される。すなわち、ＣＦ＝Ｆ４×Ｌ４／（ＢＬ／２）、式中、ＣＦは反力、Ｆ４は軸方向予圧、Ｌ４は軸方向予圧の半径ｒである。軸方向予圧部材が１４．５ｍｍの半径ｒで軸方向予圧Ｆ４＝１０００Ｎを加えるように選択されている場合、結果として得られる反力は、１３１８Ｎである。反力はブッシングハブ負荷を超えるので、ブッシング２０及び２２に偏摩耗を引き起こすモーメントは導入されない。その結果、ブッシング２０及び２２は均一に磨耗し、結果的にテンショナ１０の長寿命化につながる。実施例をアーム１４が特定の位置にある状態で説明したが、軸方向予圧部材４０によって生じた反力は、テンショナアーム１４の様々な位置を通して、好ましくは、アーム１４がエンジン１３（図１）の設計条件内で作動中に移動することになる位置の実質的に全てを通して、ブッシングハブ負荷と少なくともほぼ同じくらいの大きさであるように十分に高くできることに留意されたい。
【0027】
上部テンショナアーム１６の機構を以下に説明する。プーリーハブ負荷は、Ｆ１で示されており、この実施例では４８６Ｎである。ばね３０の第２の端部３４は、力Ｆ２をテンショナアーム１６に加える。ばね３０の第２の端部３４は、力Ｆ２が力Ｆ１と概ね同じ方向にあるように配向することができる（すなわち力は付加的である）。これらの力は、ブッシング２６及び２８を通る反力に抗する。反力（ＬＦＲ）の重心は、ＬＦＲ＝（（Ｆ１×Ｌ１）＋（Ｆ２×Ｌ２））／（Ｆ１＋Ｆ２）によって決定することができ、式中、Ｌ１は、力Ｆ１のモーメントアーム、Ｌ２は、力Ｆ２のモーメントアームである。実施例では、Ｆ１は、基準線までの３４．６ｍｍのモーメントアームＬ１で４８６Ｎとすることができる。Ｆ２は、４１．４ｍｍのモーメントアームで８６６Ｎである。この実施例では、ＬＦＲ＝３９ｍｍであり、図６から分かるように、ＬＦＲは、ブッシング２６及び２８の中央部に近く、基準線から３５．５ｍｍにある。従って、上部ブッシング２６及び２８、又は上部アーム１６全体は、バランスしているといえる。この上部アーム１６に関連した構成は、国際公開第２０１０／０３７２３２号に記載されている通りとすることができ、この開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。ブッシング上で軸方向にほぼ中心がある反力をもたらすことによって、摩耗の均一化、結果的にブッシング２６及び２８の長寿命化につながる。
【0028】
上述のように、図６に示す図では、上部テンショナアーム１６上に、ばね３０の第２の端部３６から付与されるように示される力Ｆ２がある。しかしながら、図５から分かるように、下部テンショナアーム１４上には、ばね３０の第１の端部３２から付与されるように示される類似の力はない。類似の力が下部テンショナアーム１４に関して示されていない理由は、下部アーム１４上にばね３０から付与された力は、本質的に打ち消されるからである。より具体的には、テンショナアーム付勢部材３０のコイル６１は、第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６に対して第１及び第２の端部３２及び３６によって加えられた張力に比例して半径方向に拡張する。減衰構造体５４は、摩擦減衰力を（第１のテンショナアーム１４のカップ部分５９との係合によって）第１のテンショナアーム１４に加えるために押しやられ、摩擦減衰力は、テンショナアーム付勢部材３０の半径方向の拡張量に比例する。この構成の結果として、下部アーム１４上にばね３０の第１の端部３２から付与された張力は、ばね３０の上部コイル６１の拡張から下部アーム１４のカップ部分５９に減衰構造体５４を介して付与された力によって実質的に相殺される。
【0029】
実施例はアーム１６が１つの特定の位置にある状態で説明したが、第２のブッシング構成部で生成された反力は、テンショナアーム１６の様々な位置を通じて、第２のブッシング構成部に沿って軸方向のほぼ中心にあることに留意されたい。
【0030】
従って、ブッシング２０及び２２、並びに２６及び２８の作動寿命を延ばすことに関して上述した特徴の両方を提供することによって、テンショナ１０の作動寿命は、従来技術の他のＶテンショナの作動寿命よりも長くすることができる。
【0031】
念のため、ブッシング２０及び２２並びにブッシング２６及び２８に関して上述した複数の利点は、単一のブッシングのみを含む第１及び第２のブッシング構成部の各々に適用可能であることに留意されたい。
【0032】
【0033】
取付けピン６４を設けることができ、取付けピン６４は、ベルト１１の取り付けを容易にするためにアーム１４及び１６を特定の位置に保持するために第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の開口６６及び６８に挿入可能かつ取り外し可能である。ベルト１１を組み入れ際に、取付けピン（又は、より一般的にはアームロック部材）を取り外すことができ、アーム１４及び１６は、ベルト１１のそれぞれのスパンに係合することができる。
【0034】
図７～図１４を参照すると、減衰構造体のいくつかの異なる構成を有するテンショナ１０が示されている。各図において、テンショナ１０の特定の要素にわずかな相違がある場合があり、このわずかな相違を説明する。図７～図１３では、テンショナは、図１～図６ではテンショナ１０内に存在する減衰構造体５４を備えていないことに留意されたい。
【0035】
図７は、第１のテンショナアーム１４と基部１２との間で半径方向に位置決めされた第１の半径方向減衰部分１０２及び第１の軸方向減衰部分１０４を含む第１のテンショナアーム減衰装置１００を含むテンショナ１０の断面図を示す。第１の半径方向減衰部分１０２及び第１の軸方向減衰部分１０４は、第１のテンショナアーム１４の移動に対して減衰を行うように協働する。図７のテンショナ１０は、第２のテンショナアーム１６と基部１２との間に半径方向に位置決めされた第２の半径方向減衰部分１０８及び第２の軸方向減衰部分１１０を含む第２のテンショナアーム減衰装置１０６をさらに含む。第２の半径方向減衰部分１０８及び第２の軸方向減衰部分１１０は、第２のテンショナアーム１６の移動に対して減衰を行うように協働する。図７のテンショナ１０は、減衰システム付勢部材１１２をさらに有し、減衰システム付勢部材１１２は、第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６間に係合しかつ第１及び第２の減衰システム付勢力（ＦＢ１及びＦＢ２で示す）をそれぞれ、第１及び第２の軸方向減衰部分１０４及び１１０に付与する。第１及び第２の減衰システム付勢力ＦＢ１及びＦＢ２は、互いに軸方向で反対方向に向いている。図７では、付勢力ＦＢ１及びＦＢ２は、軸線Ａに沿って真っ直ぐに示されているが、これは、単に点力としての表現である。付勢力ＦＢ１は、軸線Ａを中心に常に対称的に配置されかつ近位方向に（すなわち基部１２の近位端の方に）軸方向に配向された分散力であることに留意されたい。従って、付勢力ＦＢ１及び付勢力ＦＢ２は、軸線Ａを中心に均一にバランスしており、テンショナアーム１４及び１６の何らかの傾きが阻止される。これとは対照的に、従来技術の一部のテンショナは、バランスしていない減衰をもたらし、その結果、一方又は両方のテンショナアームの傾きが助長され、これによって経時的にテンショナ１０の故障が発生する可能性がある。図７～図１４の目的のために、基部１２の近位端１１３は、テンショナ１０を組み入れる際に固定部材９９と係合する基部１２の端部である。同様に、基部１２は、遠位端１１４を有し、遠位端１１４は、近位端１１３の反対側にある端部である。図示の実施形態では、第１のテンショナアーム１４は、近位に位置決めされているアームであり、第２のテンショナアーム１６は、遠位に位置決めされているアームである。
【0036】
図示の実施形態では、第１の軸方向減衰部分１０４は、第１のテンショナアーム１４上の遠位面１１８と協働して第１のテンショナアーム１４の移動を減衰する遠位部分１１６と、第１のテンショナアーム１４上の近位面１２２と協働して第１のテンショナアーム１４の移動を減衰する第１の近位部分１２０とを含む。同様に、第２の軸方向減衰部分１１０は、第２のテンショナアーム１６上の遠位面１２６と協働して第２のテンショナアーム１６の移動を減衰する遠位部分１２４を含む。図７の第２の軸方向減衰部分１１０は、第２のテンショナアーム１６上の近位面１３０と協働して第２のテンショナアーム１６の移動を減衰する近位部分１２８をさらに含む。
【0037】
図７に示す実施形態では、第１のテンショナアーム減衰装置１００は、第１の遠位トップハット部材１３２及び第１の近位トップハット部材１３４によって提供される。第１の遠位トップハット部材１３２及び第１の近位トップハット部材及び１３４の各々は、シリンダ１３６及びフランジ１３８を含む。シリンダ１３６は、基部１２を取り囲む。適切なトップハット部材の実施例は、図３～図６ではブッシング２０、２２、２６及び２８で示されている。トップハット部材１３２及び１３４は、第１のテンショナアーム１４の移動中に適切な摩擦減衰特性をもたらす何らかの適切な材料で作製することができる。例えば、トップハット部材１３２及び１３４は、ＰＴＦＥ浸漬ステンレス鋼で作製することができる。
【0038】
トップハット部材１３２及び１３４は、第１のテンショナアーム１４に固定することができ、アーム１４が移動する際に基部１２に対して移動することができる。従って、トップハット部材１３２及び１３４によってもたらされた摩擦減衰は、テンショナ１０の基部１２又は他の部材（以下で論じる座金支持円板１９９などの）に関連することができる。図７に示す実施形態では、トップハット部材１３２及び１３４の各々からのシリンダ１３６は、一緒になって第１の半径方向減衰部分１０２を構成し、２つのトップハット部材１３２及び１３４からのフランジ１３８は、一緒になって第１の軸方向減衰部分１１０を構成する。第１の遠位トップハット部材１３２のフランジ１３８は、第１の軸方向減衰部分１１０の遠位部分１１６を構成する。第１の近位トップハット部材１３４のフランジ１３８は、第１の軸方向減衰部分１１０の近位部分１２０を構成する。
【0039】
図７に示す実施形態では、第２のテンショナアーム減衰システム１０６は、第２の遠位トップハット部材１４０、及び第１の遠位トップハット部材１３２からのフランジ１３８に対向する遠位部分によって提供される。第２の遠位トップハット部材１４０は、トップハット部材１３２及び１３４と同様とすることができる。図７に示す実施形態では、第１の軸方向減衰部分１０４の遠位部分１１６は、第２の軸方向減衰部分１１０の近位部分１２８と一体であることが分かる。しかしながら、図８に示す実施形態などの他の実施形態では、第１の軸方向減衰部分１０４の遠位部分１１６は、１８０で示す別のトップハット部材上に設けられているので、第２の軸方向減衰部分１１０の近位部分１２８とは別体である。トップハット部材１４０は、基部１２を取り囲むシリンダ１３６及び第２の軸方向減衰部分１１０の遠位部分１２４を構成するフランジ１３８を含む。
【0040】
図８では、上述したように、第２のテンショナアーム減衰システム１０６は、トップハット部材１３２及び１３４と同様とすることができる第２の近位トップハット部材１４２を有し、従って、基部１２を取り囲むシリンダ１３６及びフランジ１３８を含むことができる。図８のトップハット部材１４２のフランジ１３８は、第２の軸方向減衰部分１１０の近位部分１２８を構成する。
【0041】
図１１を参照する。図１１に示す実施形態では、第１のテンショナアーム減衰システム１００及び第２のテンショナアーム減衰システム１０６は、一緒になって、第１のアームトップハット部材１４４、第２のアームトップハット部材１４６、及び減衰円板１４８を含む。第１及び第２のアームトップハット部材１４４及び１４６は、各々が基部１２を取り囲むシリンダ１３６及びフランジ１３８を含むという意味で、トップハット部材１３２及び１３４と同様とすることができる。第１のアームトップハット部材１４４のフランジ１３８は、第１のテンショナアーム１４上の近位面１２２と協働して第１のテンショナアーム１４の移動を減衰する。第２のアームトップハット部材１４６のフランジ１３８は、第２のテンショナアーム１６上の近位面１２６と協働して第２のテンショナアーム１６の移動を減衰する。減衰円板１４８は、第１のテンショナアーム１４上の遠位面１１８及び第２のテンショナアーム１６上の近位面１３０と協働して第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の一方の移動を第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の他方に対して減衰するように位置決めされている。
【0042】
図１１に示す実施形態では、第１及び第２のアームトップハット部材１４４及び１４６の各々のシリンダ１３６は、テーパー状の（すなわち、フランジ１３８に向かって増加する直径を有する）半径方向外面１５０を有する。対応して、テンショナアーム１４及び１６の内面（それぞれ１５２及び１５４で示す）も、シリンダ１３６の外面１５０と嵌合するようにテーパー状である。テーパー状の内面１５２及び１５４をテンショナアーム１４及び１６上に有することによって、テンショナアームは、鋳造などの金属成形プロセスによってより容易に形成することができる。これは、テンショナアーム１４及び１６の製造コストの低減を助けることができる。
【0043】
【0044】
図７～図１２に示す減衰システム付勢部材１１２は、第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の一方と共に移動する（すなわち、枢動する）ように位置決めされる少なくとも１つのばね座金１６０（例えば、少なくとも１つのベルビルワッシャ）と、第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の上記一方と共に移動するように位置決めされる少なくとも１つの支持円板１９９を有し、この支持円板１９９は、少なくとも１つのばね座金１６０と、第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の他方に関連する第１及び第２の軸方向減衰部分１０４及び１１０のいずれか一方との間に位置決めされることが分かる。図７～図１２に示す実施例では、ばね座金１６０及び支持円板１９９は、第２のテンショナアーム１６と共に移動し（すなわち、枢動し）、支持円板１９９は、ばね座金１６０と第１のテンショナアーム１４上の第１の軸方向減衰部分１０４との間に位置決めされる。これは、支持円板１９９と、これに隣接するいずれかの減衰面（例えば、図７に示すように第１の遠位トップハット１３２上のフランジ１３８）との間に摩擦係合があることを意味する。
【0045】
使用されるばね座金１６０の数は、特定のエンジンにもたらされることになる減衰力の大きさに基づいて選択することができる。
【0046】
支持円板１９９は、ばね座金１６０が力を支持円板１９９に加えることによって削れるのを阻止するように金属材料で作製することができる。
【0047】
他の形式の減衰システム付勢部材を代替的に使用できることを理解されたい。
【0048】
図１０は、近位トップハット部材及び遠位トップハット部材が各テンショナアーム１４及び１６上にあり、減衰システム付勢部材１１２が第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６に対して近位に配置されたテンショナ１０を示す。他方で、図９は、近位トップハット部材及び遠位トップハット部材が各テンショナアーム１４及び１６上にあり、減衰システム付勢部材１１２が第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６に対して遠位に配置されたテンショナ１０を示す。付勢部材１１２がアーム１４及び１６の近位に又はアーム１４及び１６の遠位に配置される実施形態では、別の支持円板１９９は、第１のアーム１４の遠位にあるトップハット部材との間、及び第２のアーム１６の近位にあるトップハット部材との間に設けることができることに留意されたい。
【0049】
さらに、付勢部材１１２の場所を問わず（換言すると、付勢部材１１２が第１及び第２のアーム１４及び１６の遠位にある状態で、又は付勢部材１１２が第１及び第２のアーム１４及び１６の近位にある状態で）、３つのトップハット部材（例えば、図７に示す実施形態と同様の）を備えるテンショナを提供することが好都合であることに留意されたい。３つのトップハット部材を備える実施形態では、トップハット１３２（図７）は、中間トップハット部材と考えることができ、中間トップハット部材１３２のフランジ１３８は、第１のテンショナアーム１４上の遠位面１１８及び第２のテンショナアーム１６上の近位面１３０と協働して、第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６のいずれか一方の移動を第１及び第２のテンショナアーム１４及び１６の他方に対して減衰するように位置決めされる。この実施形態では、トップハット部材１３４は、第１のアームトップハット部材と呼ぶことができ、トップハット部材１４０は、第２のアームトップハット部材と呼ぶことができる。中間トップハット部材１３２は、第１のテンショナアーム１４に係合して支持するように、近位に向けられたシリンダを有するように示されているが、代替的に、中間トップハット部材１３２は、シリンダ１３６が遠位に向けられて第２のテンショナアーム１６を支持し、フランジ１３８が第２のテンショナアーム１６の近位面１３０と直接係合するように配向することが可能である。このような場合、付勢部材１１２は、フランジ１３８の近位に配置され、第１のテンショナアーム１４と共に移動することになる。
【0050】
アーム１４及び１６は、何らかの適切な構成を有することができる。例えば、アーム１４は、アーム１４上で遠位に配置されたプーリー４６を有することができ、一方で、アーム１６は、アーム１６上で近位に配置されたプーリーを有することができる。対照的に、図１３に示す実施形態では、両方のアーム１４及び１６上のプーリー４６及び４８は、遠位に配置されている。図１４に示す実施例では、プーリー４６及び４８はアーム１４及び１６上で近位に配置されている。
【0051】
当業者であれば、特許請求の範囲の適正な意味から逸脱することなく本明細書で説明した実施形態に対して様々な変更を行うことができることを理解できるはずである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】