特許 7024123 テンショナ

(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】2022-02-14

(45)【発行日】2022-02-22

(54)【発明の名称】テンショナ

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/12 20060101AFI20220215BHJP

   F16H 55/36 20060101ALI20220215BHJP

【ＦＩ】

F16H7/12 A

F16H55/36 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020570785

(86)(22)【出願日】2019-05-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-10-14

(86)【国際出願番号】 US2019032561

(87)【国際公開番号】W WO2019245678

(87)【国際公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-01-05

(31)【優先権主張番号】16/013,608

(32)【優先日】2018-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504005091

【氏名又は名称】ゲイツ コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】デミル，エルマン

(72)【発明者】

【氏名】カンクル，サープ

(72)【発明者】

【氏名】フィッシャー，デイビット ダブリュ．

(72)【発明者】

【氏名】グクル，アフメット

【審査官】岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５３７０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３５９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平７－１２６４８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ７／１２

Ｆ１６Ｈ ５５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフトを有するベースと、
前記シャフト内に回転自在に係合する調節部材と、
シャフトの外側に揺動自在に係合するピボットアームと、
前記ベースと前記ピボットアームの間に係合するトーションスプリングと、
前記ピボットアームに軸支され、回転軸Ｂ－Ｂがピボットアームの回転軸Ａ－Ａから横方向にずれているプーリとを備え、
前記調節部材が軸Ｃ－Ｃを有する固定具の周りに回転するように構成され、前記軸Ｃ－Ｃが前記軸Ａ－Ａから横方向にずれ、
前記ピボットアームに回転自在に係合する回動部材を備え、第１位置にある前記回動部材が前記固定具の周りにおける前記調節部材の回転を許容し、前記回動部材の第２位置への回転により、前記回動部材が、前記調節部材に対する所定範囲内における前記ピボットアームの動きを制限する
テンショナ。

【請求項2】

前記回動部材が前記調節部材に協働的に係合する切欠きを備える請求項１に記載のテンショナ。

【請求項3】

前記調節部材が工具受容部を備える請求項１に記載のテンショナ。

【請求項4】

軸Ｃ－Ｃを有し、前記調節部材が前記軸Ｃ－Ｃの周りに回転可能である固定具をさらに備える請求項１に記載のテンショナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はテンショナに関し、より詳しくは、ピボットアームに回転自在に係合する回動部材を有し、第１位置にある回動部材が固定具の周りにおける調節部材の回転を許容し、回動部材の第２位置への回転により、回動部材が、調節部材に対して所定範囲内においてピボットアームの回転を制限するテンショナに関する。

【背景技術】

【0002】

ベルトテンショナは、種々のベルト駆動システムにおいて用いられる、一般的によく知られた装置である。テンショナは一定のベルト張力を付与し、これは摩耗や他の要因によるベルト長さの増加を補償する。一般的なベルトテンショナは、ベースと、ベースに偏心して取付けられたピボット構造とを備える。ピボット構造は、これに枢支されたベルト係合プーリを有する。トーションスプリングはベースとピボットアームの間に連結されて、ピボットアームを付勢し、これによりベルトに負荷を与える。

【0003】

種々の技術が、タイミングベルトテンショナをエンジンに取付けるために用いられている。もっとも一般的に用いられる技術の１つは、ベースの一部を構成する偏心調節部材を用いることである。偏心調節部材は取付けボルトの周りに回転して、ピボットアームをベルトに向かって、あるいはベルトから離れる方向に動かす。公知の取付け工程は、テンショナを、ベルトから所定範囲離れた端部に偏心部材とともにエンジンに取付け、ベルトを駆動システムに掛け回し、テンショナが公称作動位置に達するまでベルトに向かって偏心部材を回転させ、取付けボルトによりテンショナをロックすることを含む。

【0004】

この技術の代表は、ベルト駆動システムのベルトに張力を付与するためのテンショナを開示する米国特許第７２８５０６５号明細書であり、これは、偏心調節部材と、調節部材の周りに揺動するために調節部材に偏心して取付けられたピボット構造と、ピボット構造において回転するように取付けられたベルトテンショニングプーリと、ピボット構造をベルト張力付与方向に弾性的に付勢する付勢部材と、接続構造とを含む。接続構造は、ベルト取付け工程の間、ピボット構造を調節部材に一時的に接続して揺動させ、この構成は、接続構造が容易に取付けられ、かつ取外されるように、取付け工程の間の限定的な所定期間を除いて、接続構造を無負荷状態に維持する。テンショナは、ピボット構造が調節部材から取外された後、作動可能状態にもたらされ、ピボット構造が調節部材に対して揺動することを許容する。

【0005】

必要なものは、ピボットアームに回転自在に係合する回動部材を有し、第１位置にある回動部材が調節部材の固定具周りの回転を許容し、回動部材の第２位置への回転により、回動部材が調節部材に対する所定範囲内におけるピボットアームの運動を制限するテンショナである。

【発明の概要】

【0006】

本発明の主な特徴は、ピボットアームに回転自在に係合する回動部材を有し、第１位置にある回動部材が調節部材の固定具周りの回転を許容し、回動部材の第２位置への回転により、回動部材が調節部材に対する所定範囲内におけるピボットアームの動きを制限するテンショナである。

【0007】

本発明の他の特徴は、本発明の次の記述と添付した図面により説明され、明らかになる。

【0008】

本発明は、シャフトを有するベースと、シャフト内に回転自在に係合する調節部材と、シャフトの外側に揺動自在に係合するピボットアームと、ベースとピボットアームの間に係合するトーションスプリングと、ピボットアームに軸支され、回転軸Ｂ－Ｂがピボットアームの回転軸Ａ－Ａから横方向にずれているプーリとを備え、調節部材が軸Ｃ－Ｃを有する固定具の周りに回転するように構成され、軸Ｃ－Ｃが軸Ａ－Ａから横方向にずれており、ピボットアームに回転自在に係合する回動部材を備え、第１位置にある回動部材が固定具の周りにおける調節部材の回転を許容し、回動部材の第２位置への回転により、回動部材が、調節部材に対する所定範囲内におけるピボットアームの動きを制限するテンショナである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

この明細書に組み込まれその一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、説明とともに本発明の原理を説明するために用いられる。

【図1】解放位置にあるテンショナの上方斜視図である。

【図2】ロック位置にあるテンショナの上方斜視図である。

【図3】図２におけるテンショナのＡ－Ａ断面図である。

【図4】テンショナの分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は解放位置にあるテンショナの上方斜視図である。テンショナ１０００はベース１０とシャフト２０とピボットアーム３０とベアリング５０とプーリ６０とを備える。シャフト２０はベース１０の中に圧入される。ピボットアーム３０はシャフト２０の外側に揺動自在に係合する。ブッシュ９０は、シャフトとピボットアームの間においてシャフトの外側に配置され、ピボットアームの揺動を促進する。

【0011】

テンショナは３つの軸、ピボットアーム回転軸Ａ－Ａと、プーリ回転軸Ｂ－Ｂと、固定軸Ｃ－Ｃとを有する。調節部材は軸Ａ－ＡとＣ－Ｃの周りに回転する。３つの回転軸はテンショナの動作に寄与し、これはベルトに負荷を付与するためである。

【0012】

プーリ６０はベアリング５０によりピボットアーム３０に軸支される。同様な効果を有するブッシュがベアリング５０に変えて使用されてもよい。トーションスプリング４０の端部４１がピボットアーム３０に係合する。トーションスプリング４０の端部４２がベース１０に係合する。トーションスプリング４０はピボットアーム３０にトルクを付与し、これは延いてはベルト（図示せず）に力を付与する。ベース１０は固定具１２０により取付け面に固定される。トーションスプリング４０はブッシュ８０にもたれかかり、これはトーションスプリング４０がベース１０に当接することを防止する。調節部材７０はシャフト２０の中に配置される。

【0013】

テンショナ１０００はエンジン組立て状態または作動状態にある。図１において、テンショナ１０００はエンジン組立て状態にある。停止指示器３３はタブ１１に整列している。タブ１１はベース１０から延びる。停止指示器３３はピボットアーム３０から延びる。ピボットアーム３０はトーションスプリング４０によって、この位置に付勢される。回動部材１００は解放位置に示されている。

【0014】

回動部材１００はピボットアーム３０内の孔３２に係合する。回動部材１００は、スクリュードライバのような工具を用いて、孔３２内において回転可能である。回動部材１００は切欠き１０１を有する。切欠き１０１は円筒形部材１００の直径の約半分であるが、この大きさには限定されず、これは一例に過ぎない。調節部材７０は受容スロット７１を有し、これは部材１００と協働する。

【0015】

作動状態において回動部材１００は、部材１００がピボットアーム３０の動きを制限するためのストッパとして作用するように、スロット７１に係合する。切欠き１０１は、調節部材の係合する部位の厚さよりも僅かに大きい幅を有する。切欠き１０１はさらに調節部材７０の部分７２と協働し、適切に配置されたときに、部分７２が切欠き１０１によって回動部材１００を通過することを許容することにより、調節部材７０が回転することを許容する。表面７２ａの軸Ａ－Ａからの半径は、軸Ａ－Ａから部材１００の中心までの半径より大きく、これにより、部材１００が一旦回転すると、ストッパとしてのスロット７１に係合することを許容する。部分７５は部分７２から径方向に凹陥しており、これは部材１００が最初、孔３２内に配置されることを許容する。取付け時にロックピンが除去されて無駄を生じる従来技術とは異なり、回動部材が作動されると、回動部材１００は本装置の機能的部分として存続する。

【0016】

固定具１２０は、テンショナをエンジン（図示せず）のような取付け面に取付けるために、調節部材７０とシャフト２０を通って延びる。固定具１２０は、取付け面に固定されると、調節部材７０をその位置にクランプする。

【0017】

テンショナの取付けの間、調節部材７０は固定具１２０の周りに回転され、これによりプーリ６０はベルト（図示せず）に係合する状態になる。これは、固定部１２０の軸Ｃ－Ｃが軸Ａ－Ａからずれているからである。軸Ａ－Ａは孔３１内において調節部材７０に整列する。調節部材７０はシャフト２０内において軸Ａ－Ａの周りに回転する。ピボットアーム３０は軸Ａ－Ａの周りに揺動する。

【0018】

加えて、ピボットアーム３０のシャフト２０の周りの回転運動は、プーリの回転軸Ｂ－Ｂを軸Ａ－Ａ周りの円弧において移動させ、これは回転軸Ｂ－Ｂを軸Ａ－Ａに対して横方向または径方向に変位させる効果を与える。したがってピボットアーム３０は、部材７０の周りに回転するとき、調節部材７０に対して偏心的に揺動する。軸Ｂ－Ｂとシャフト２０および調節部材７０の長手軸Ａ－Ａの間の距離はテンショナの作動的偏心度をもたらす。取付けにおいて、ピボットアーム３０を偏心調節部材７０に結合させることにより、ピボットアーム３０の作動的偏心度は偏心調節部材７０の調節偏心度に組み合わされ、これによりテンショナのストロークを増加させる。

【0019】

軸Ａ－Ａに対する軸Ｂ－Ｂの移動は、プーリ６０がベルトに係合するとき、トーションスプリング４０が負荷をかけられる。プーリ６０がベルトに係合するとき、トーションスプリング４０は延いてはベルトに負荷をかける。ピボットアーム３０が回転するとき、停止指示器３３はタブ１１から離間するように見える。これは、ピボットアーム３０とトーションスプリングの負荷状態、すなわちベルトの負荷状態を示す。このようにしてベルトに負荷をかけることは、ベルトが、掛け回されたスプロケット（図示せず）に対して、歯飛び、あるいは滑ることを防止する。

【0020】

図２はロック位置にあるテンショナの上斜視図である。取付けの間、調節部材７０、すなわち部分７２とスロット７１は、回動部材１００の切欠き１０１に対して回転して入り込み、協働的に整列する。取付けの間における軸Ｃ－Ｃ周りの調節部材７０の回転の結果、軸Ａ－Ａは軸Ｃ－Ｃ周りの円弧に沿って移動する。ピボットアーム３０は、停止指示器３３の位置により示されるように取付け位置まで移動する。そして回動部材１００は、スクリュードライバのような工具を用いて約９０度回転される。スロット７１内における回動部材１００の係合は、ピボットアーム３０を取付け位置にロックさせ、これにより部材１００はストッパとして作用し、ピボットアーム３０の動きを制限する。そしてピボットアーム３０は、スロット７１の長さにより抑制される移動範囲を有する。取付けの間、例えばラチェットのような調節部材７０を回転させるために、適当な工具が受容部７４に係合可能である。

【0021】

調節が完了すると、固定具１２０は最終位置にトルクダウンされ、これにより調節部材７０とシャフト２０とベース１０が取付け面にクランプされる。

【0022】

部分１２は軸方向に延び、受容部を取付け面に係合させるように構成される。部分１２は、取付けの間、すなわち固定具１２０の回転の間、ベース１０が回転することを防止する。

【0023】

図３は図２におけるテンショナのＡ－Ａ断面図である。ベアリング５０はピボットアーム３０に圧入される。プーリ６０はベアリング５０に圧入される。プーリ６０は、内燃機関（図示せず）に用いられるタイミングベルトに係合してもよい。

【0024】

ピボットアーム３０は軸Ａ－Ａ周りに揺動する。プーリ６０は軸Ｂ－Ｂ周りに回転する。固定具１２０は軸Ｃ－Ｃに整列する。図４参照。軸Ａ－Ａ、Ｂ－Ｂ、Ｃ－Ｃのいずれも他と同一直線上にはなく、全てが相互に横方向にずれている。

【0025】

図４はテンショナの分解図である。トーションスプリング４０の端部４１はスロット３４に係合する。トーションスプリング４０の端部４２は部分１３に係合する。トーションスプリング４０はブッシュ８０に対して入れ子状に重なる。ブッシュ８０はベース１０に当接する。トーションスプリング４０はブッシュ８０にもたれかかる。

【0026】

低摩擦ブッシュ１１０が偏心アーム３０と調節部材７０の間に配設され、これにより取付け時における調節部材７０の回転が促進される。またブッシュ１１０は、テンショナの作動において、偏心アーム３０の変位を促進する。

【0027】

本発明の１つの形態が説明されたが、当業者がここに記載された発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成と部分の関係と方法において変形を施すことは自明である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】