特表 2023-530951 自動車の補機駆動装置のためのテンショナー及び当該テンショナーを含む補機駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-20

(54)【発明の名称】自動車の補機駆動装置のためのテンショナー及び当該テンショナーを含む補機駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/12 20060101AFI20230712BHJP

【ＦＩ】

F16H7/12 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022577182

(86)(22)【出願日】2021-07-01

(85)【翻訳文提出日】2023-02-08

(86)【国際出願番号】 IB2021055921

(87)【国際公開番号】W WO2022003624

(87)【国際公開日】2022-01-06

(31)【優先権主張番号】102020000015877

(32)【優先日】2020-07-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514100304

【氏名又は名称】ダイコ・ヨーロッパ・エッセ・エッレ・エッレ

(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】マリオ・ペンナッツァ

(72)【発明者】

【氏名】エットーレ・ラミン

【テーマコード（参考）】

3J049

【Ｆターム（参考）】

3J049AA01

3J049BB05

3J049BB13

3J049BB14

3J049BB23

3J049BC03

3J049CA03

(57)【要約】

少なくとも、エンジン（２）の駆動シャフト（４）に接続された第１のプーリ（３）上に、且つ電気機械（７）に接続された第２のプーリ（５）上にベルト（８）を備える、内燃機関（２）の補機駆動装置のためのテンショナーであって、テンショナーは、電気機械のケーシング（１３）に固定されるように構成されたベース（１１）と、第１の軸（Ａ１）回りでベース（１１）に対して回転する第１のリング（１５）と、第１の軸（Ａ１）とは別の第２の軸（Ａ２）の回りで第１のリング（１５）に対して回転する第２のリング（２０）と、第１のリング（１５）により担持され、且つそれ自体の軸（ＰＡ１）の回りでそれに対して回転する第１の張力プーリ（２３）と、第２のリング（２０）により担持され、且つそれ自体の軸（ＰＡ２）の回りでそれに対して回転する第２の張力プーリ（２７）と、第１及び第２のプーリ（２３、２７）をベルトの各スパン（８ａ、８ｂ）と接触させるように、第１及び第２のリング（１５、２０）に対して作用する弾性手段（３４）とを備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（２）の補機駆動装置のためのテンショナーであって、前記補機駆動装置（１）が、前記内燃機関（２）の駆動シャフト（４）に接続されている少なくとも１つの第１のプーリ（３）と、電気機械（７）に接続された少なくとも１つの第２のプーリ（５）と、少なくとも前記第１及び第２のプーリ（３、５）に巻回されているベルト（８）とを含んでいる、前前記テンショナー（１０）において、
前記テンショナー（１０）が、
－ 前記電気機械（７）のケーシング（１３）に固定されるように構成されているベース（１１）と、
－ 第１の軸（Ａ１）を中心として前記ベース（１１）に対して回転する第１のリング（１５）と、
－ 前記第１の軸（Ａ１）とは異なる第２の軸（Ａ２）を中心として前記第１のリング（１５）に対して回転する第２のリング（２０）と、
－ 前記第１のリング（１５）に装着されている第１の張力プーリ（２３）であって、且つ前記第１のプーリ（２３）の軸（ＰＡ１）を中心として前記第１のリング（１５）に対して回転する前記第１の張力プーリ（２３）と、
－ 前記第２のリング（２０）に装着されている第２の張力プーリ（２７）であって、前記第２の張力プーリ（２７）の軸（ＰＡ２）を中心として前記第２のリング（２０）に対して回転する第２の張力プーリ（２７）と、
－ 前記第１のプーリ（２３）及び前記第２のプーリ（２７）を押圧して前記ベルトのスパン（８ａ、８ｂ）それぞれに接触させるように、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）に作用する弾性手段（３４）と、
を含んでいる、テンショナー。

【請求項2】

前記第２の軸（Ａ２）が、前記第１のリング（１５）の内側に配置されており、前記第１のリング（１５）が前記第１の軸（Ａ１）を中心として回転した場合に、前記第１の軸（Ａ１）を中心とする軌道を描く、請求項１に記載のテンショナー。

【請求項3】

前記ベース（１１）は、環状に構成されており、
前記ベース（１１）と前記第１のリング（１５）及び第２のリング（２０）とが、前記第２のプーリ（５）の直径より大きい内径を有しており、前記テンショナー（１０）が、前記第２のプーリ（５）と干渉することなく、前記電気機械（７）に取り付けられる、請求項１又は２に記載のテンショナー。

【請求項4】

前記ベース（１１）が、前記第１の軸（Ａ１）と一致する軸を具備する環状のカラー（１４）を含んでおり、
前記第１のリング（１５）が、第１のブッシュ（１６）によって、前記カラー（１４）の回りに回転可能に取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項5】

前記第１のリング（１５）が、前記第１の軸（Ａ１）と同軸に配置されている円筒状の内面（３０）であって、前記第１のブッシュ（１６）の回りに回転する前記内面（３０）と、偏心した円筒状の外面（３１）であって、前記第２の軸（Ａ２）と同軸に配置されている前記外面（３１）とを有しており、
前記第２のリング（２０）が、第２のブッシュ（２１）によって、前記第１のリング（１５）の前記円筒状の外面（３１）の回りに回転可能とされる、請求項４に記載のテンショナー。

【請求項6】

規準状態において、前記第１の軸（Ａ１）及び前記第２の軸（Ａ２）を通過する平面が、前記電気機械（７）の正トルク状態及び負トルク状態における前記ベルト（８）の緊張状態のスパンの張力を平衡させる大きさである角度（α）で、前記第２のプーリ（５）に対するベルト巻付角度（θ）の二等分線に対して傾斜している、請求項１～５のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項7】

前記角度が、前記第２のプーリ（５）に対する前記ベルト（８）の前記ベルト巻付角度（θ）の関数であり、α及びθが度（°）で表され、ｃが＋１０°～－１０°の範囲の変数であるとして、α＝－０．２１６６θ＋９７．２６７＋ｃの関係が成立する、請求項６に記載のテンショナー。

【請求項8】

前記弾性手段が、前記第１のリング（１５）と前記第２のリング（２０）の間で作用する少なくとも１つのバネ（３４）を備えている、請求項１～７のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項9】

前記バネ（３４）が、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）それぞれと一体化されたハウジング（３２，３３）それぞれに収容されている端部分（３４ａ，３４ｂ）を有している圧縮バネである、請求項８に記載のテンショナー。

【請求項10】

前記ハウジング（３２，３３）が、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）それぞれの径方向付加部から成り、前記バネ（３４）の前記端部分それぞれのための肩部を形成している径方向の壁（３６）によって、周方向の端部それぞれにおいて閉じられた周方向チャネル（３５）それぞれを形成している、請求項９に記載のテンショナー。

【請求項11】

前記バネ（３４）が、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）の付加部に掛止されている端部分（３４ａ、３４ｂ）を有している圧縮バネであり、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）に対して接線方向に配置されている、請求項８に記載のテンショナー。

【請求項12】

前記テンショナーが、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）の回転を抑制するために、第１のブッシュ（１６）及び第２のブッシュ（２１）のうち少なくとも１つのブッシュに対して軸方向負荷を加える少なくとも１つのバネ（４３）を備えている、請求項５～１１のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項13】

前記軸方向負荷が、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）の一方のリングに作用し、他方のリングが、軸方向において前記一方のリングの少なくとも一部と前記ベース（１１）との間に配置されている、請求項１２に記載のテンショナー。

【請求項14】

前記バネが、軸方向において前記第１のリングと前記第２のリングとの間に配置されており、互いに対して反対方向において軸方向負荷を前記第１のリング及び前記第２のリングそれぞれに加え、
前記第１のリング及び前記第２のリングのうち一方のリング（２０）が、前記ベース（１１）に抗して押圧され、他方のリング（１５）が、前記ベース（１１）と一体化された肩部（４４）に抗して軸方向に押圧される、請求項１２に記載のテンショナー。

【請求項15】

前記テンショナーが、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）それぞれに軸方向負荷を加える２つのバネ（４３ａ，４３ｂ）を備えている、請求項１２に記載のテンショナー。

【請求項16】

前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）が、前記第１のリング（１５）と前記第２のリング（２０）との相対的な回転を制限するための第１の係合手段（２６，４５）をそれぞれ含んでいる、請求項１～１５のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項17】

前記第１のリング（１５）と前記ベース（１１）とが、前記第１のリング（１５）と前記ベース（１１）との相対的な回転を制限するための係合手段（４７，４８）をそれぞれ含んでいる、請求項１～１６のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項18】

前記テンショナーが、相対的な取付位置において前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）を互いに対して角度的にロックするためのロック手段（４９）を含んでおり、
前記ロック手段（４９）が、取付後に解除可能である、請求項１～１７のいずれか一項に記載のテンショナー。

【請求項19】

ロック手段（４９）が、前記第１のリング（１５）及び前記第２のリング（２０）の穴（５０，５１）それぞれに挿入可能なピンを含んでいる、請求項１７に記載のテンショナー。

【請求項20】

内燃機関（２）のための補機駆動装置であって、
前記補機駆動装置が、
前記内燃機関（２）の駆動シャフト（４）に接続されている少なくとも１つの第１のプーリ（３）と、
電気機械（７）に接続されている少なくとも１つの第２のプーリ（５）と、
少なくとも前記第１のプーリ（３）及び前記第２のプーリ（５）に巻回されているベルト（８）と、
請求項１～１９のいずれか一項に記載のテンショナー（１０）と、
を備えている、補機駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願に対する相互参照］
本特許出願は、特許文献１に基づく優先権を主張するものであり、その開示事項の全体が参照により本明細書に組み込まれている。

【0002】

本発明は、自動車の補機駆動装置のためのテンショナー、及び当該テンショナーを含む補機駆動装置に関する。

【背景技術】

【0003】

内燃機関の補機駆動装置は、概して、駆動シャフトに接続されたプーリであって、電気機械のシャフトに接続されるプーリを備え、例えば、調整用システムコンプレッサなど、他の補機を駆動するための１つ又は複数のプーリを備えることができる。補機駆動装置は、前述のプーリとテンショナーの間で動きを伝達するためのベルトをさらに備え、テンショナーは、ベルトの正しい最小の張力レベルを保証し、且つベルトとプーリの間の滑りを阻止するように構成される。

【0004】

電気機械がエンジンにより駆動される交流発電機である従来の補機駆動装置では、テンショナーは、ベルトの弛緩状態のスパンに対して、すなわち、ベルトの動作方向に対して、エンジンの下流の、且つ交流発電機の上流に位置するスパンに対して作用する。

【0005】

自動車においては、可逆性の電気機械が、従来の交流発電機に代えて高い頻度で使用されており、前記可逆性の電気機械は、従来の発電機モードで動作できるだけではなく、例えば、回生制動として（回生状態）、又は内燃機関と組み合わせて動作するさらなるモータとして（ブースト状態）、さらなるモードに従って動作することができる。

【0006】

可逆性の電気機械を使用すると、電気機械がエンジンによって駆動される動作状態において、緊張状態にあるベルトのスパンは、トルクが電気機械により送達されると、弛緩状態のスパンになる。

【0007】

したがって、ベルトの両方のスパンに正しく張力を与えることを保証する様々な解決策が考案されてきた。

【0008】

１つの解決策は、例えば、共通のピン上にヒンジで留められ、各プーリを支持する２つのアームを備えたテンショナーを使用することにある。アームは、プーリをベルトの各スパンとの接触状態を維持するように、互いに接近させる傾向のあるバネの弾性力を受ける。この解決策の例は、特許文献２に述べられている。２つのアームの共通軸は、ベルトの経路内に配置される。

【0009】

アームが枢動するベースの、及びアームの共通の関節軸の周囲に配置されるバネの全体的な寸法は、例えば、２つのプーリだけを有する駆動装置の場合など、空間制約がベルトの経路内に存在する用途に対して、この解決策を不適切なものにする。さらに、プーリに作用する結果として生ずる力に関して、アームの構成は最適なものではない。

【0010】

別の解決策は、テンショナーを電気機械に取り付けることにある。

【0011】

知られた解決策によれば、テンショナーは、電気機械に固定されるように構成されたベースと、電気機械の軸の回りでベースに対して回転し、且つ第１のプーリを支持する第１の環状要素と、電気機械の軸の回りでベースに対して回転し、且つ第２のプーリを支持する第２の環状要素とを備える。

【0012】

バネは、２つの環状要素の間に作用し、環状要素は、第１及び第２のプーリをベルトの各スパンと接触した状態に維持するために、前記要素の間に弾性力を加えるように構成される。

【0013】

前述の解決策に関連する欠点は、回生及びブースト状態において最適に機能できるようにするために、比較的高いベルト張力で動作する必要のあることである。

【0014】

別の知られた解決策によれば、テンショナーは、電気機械に固定されるように構成されたベースと、電気機械の軸の回りでベースに対する、且つ第１のプーリを支持する環状要素と、環状要素にヒンジで取り付けられ、第２のプーリを支持するアームとを備える。

【0015】

この解決策に関連する問題は、電気機械の正トルク状態及び負トルク状態において、対称的な特性を得ることが困難なことである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0016】

【特許文献1】イタリア国特許出願第１０２０２０００００１５８７７号明細書

【特許文献2】欧州特許出願公開第１５８１７５３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明の目的は、上記で特定した知られたテンショナーに関する欠点を有しない補機駆動装置のためのテンショナーを作成することである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記の目的は、請求項１による補機駆動装置のためのテンショナーにより達成される。

【0019】

本発明をよく理解するために、非限定的な例として、また添付図面を参照して、好ましい実施形態が述べられる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明によるテンショナーを有する補機駆動装置を備えるエンジンの概略的な上面図である。

【図2】図１の補機駆動装置の概略的な正面図である。

【図3】図１のテンショナーの第１の実施形態の正面図である。

【図4】図３の線ＩＶ－ＩＶに沿った断面の部分的な斜視図である。

【図5】図３の線Ｖ－Ｖによる断面図である。

【図6】図３のテンショナーの分解斜視図である。

【図7】軸方向に図６とは反対方向の図３のテンショナーの分解斜視図である。

【図8】本発明の様々な実施形態に対する量を比較して示すグラフである。

【図9】本発明の様々な実施形態に対する量を比較して示すグラフである。

【図10】本発明の様々な実施形態に対する量を比較して示すグラフである。

【図11】本発明の様々な実施形態に対する量を比較して示すグラフである。

【図12】本発明の様々な実施形態に対する量を比較して示すグラフである。

【図13】本発明の様々な実施形態に対する量を比較して示すグラフである。

【図14】図５の細部における実施形態の変形を示す概略的な部分断面図である。

【図15】図５の細部における実施形態の変形を示す概略的な部分断面図である。

【図16】図５の細部における実施形態の変形を示す概略的な部分断面図である。

【図17】図５の細部における実施形態の変形を示す概略的な部分断面図である。

【図18】図５の細部における実施形態の変形を示す概略的な部分断面図である。

【図19】本発明によるテンショナーの正面図である。

【図20】本発明によるテンショナーの第２の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１及び図２を参照すると、番号１は、内燃機関２の補機駆動装置を示す。

【0022】

補機駆動装置１は、軸ＥＡを備えるエンジン２の駆動シャフト４に接続された第１のプーリ３と、軸ＭＡを備える電気機械７のシャフト６に接続された第２のプーリ５と、第１のプーリ３及び第２のプーリ５を互いに接続するベルト８とを備える。補機駆動装置は、例えば、調節用システムコンプレッサなどの、エンジン２の他の補機を駆動するための、図示されていない他のプーリを備えることができる。

【0023】

補機駆動装置１は、電気機械７上に取り付けられたテンショナー１０をさらに備え、また
電気機械７（図１及び図５）のケーシング１３に固定されるように構成された平坦なフランジ１２、及び使用時に軸ＭＡと一致する軸Ａ１を備え、フランジ１２から片持ち梁状に軸方向に延びる環状のカラー１４を一体化して備えるベース１１と、
第１のリング１５とフランジ１２の間に軸方向に挿入された平坦な環状部分１７を有する第１のブッシュ１６により、且つ第１のリング１５とカラー１４（図５）の間に径方向に挿入された、軸Ａ１を有する円筒状部分１８により、カラー１４の回りで、回転可能にベース１１上に支持される第１のリング１５と、
その内縁部を囲み、且つそのために、その円周の少なくとも支配的な部分に対してＣ形状の断面を有するブッシュ２１により、第１のリング１５の回りで回転可能にベース１１上に支持される第２のリング２０であって、ブッシュ２１は、第２のリング２０の内縁部上に適切に押し付けられる、第２のリング２０と
を備える（図３～図７）。

【0024】

ベース１１、及びリング１５、２０は、第２のプーリ５が存在する中で、電気機械７上にテンショナー１０の組立を可能にするために、第２のプーリ５の直径より大きな内径を有する（図５を参照のこと、図では、プーリ５の全体寸法が一点鎖線により概略的に示されている）。

【0025】

第１のリング１５は、ピン２４及び軸受２５により、軸ＰＡ１を備えるテンショナー１０の第１のプーリ２３を回転するように支持する径方向外側の付加部２２を備える。第２のリング２０は、ベース１１のフランジ１２の反対側から片持ち梁状に延びる管状の軸方向の付加部２６を備え、その上に、軸ＰＡ２を備えるテンショナー１０の第２のプーリ２７が、ピン２８及び軸受２９により回転可能に取り付けられる。

【0026】

第１及び第２のプーリ２３、２７は、ベルトの送り方向に従って（図２を参照すると、時計回りに）、第２のプーリ５のそれぞれ上流及び下流に配置されるベルトの各セクション８ａ、８ｂと協動するように構成される。

【0027】

本発明によれば、第２のリング２０は、軸Ａ１に平行な、それとは別の軸Ａ２の回りで、第１のリング１５に対して回転する。軸Ａ２は、第１のリング１５の内側に配置され、第１のリング１５が回転すると、軸Ａ１の回りで軌道を描く。このために、第１のリング１５は、ブッシュ１６の円筒状部分１８の回りを回転する、軸Ａ１を有する円筒状の内面３０と、ブッシュ２１を径方向に支持する、軸Ａ２を有する偏心した円筒状の外面３１とを有する。

【0028】

第１のリング１５及び第２のリング２０は、プーリ２３、２７をベルト８と接触状態に維持し、したがって、使用時に、所定の張力レベルを前記ベルト８に維持する傾向のある弾性力を生成する目的を有するバネ３４のための各ハウジング３２、３３を画定する。

【0029】

バネ３４（図３～図５）は、リング１５、２０に対して周方向に配置された円弧状の螺旋圧縮バネである。ハウジング３２、３３は、各リング１５、２０の径方向の付加部からなり、バネ３４の各端部３４ａ、３４ｂを収容する。ハウジング３２、３３は、Ｕ形状の断面を有し、且つバネ３４の両端に対して各肩部を画定する各径方向の壁３６により、互いに対して周方向に反対側で閉じられた各周方向チャネル３５を画定する。バネ３４を中心化するための各突起部３７が、壁３６から延びる。チャネル３５の内側に、プラスチックから作られる半殻３８が収容され、前記半殻は、バネ３４を収容し、バネとハウジング３２、３３の間で直接接触するのを阻止する。

【0030】

第１のリング１５は、ベース１１のカラー１４の環状の終端４４と第１のリング１５の間で軸方向に圧縮される皿バネ４３（図５～図７）によりベース１１のフランジ１２上に軸方向にロックされる。皿バネ４３と第１のリング１５の間の直接接触を回避するために、皿バネ４３は、プラスチック材料から作られたコーティング４５を備え、それは、その外側縁部を覆っている。

【0031】

第２のリング２０の管状の付加部２６は、バネ３４の最大の長手方向拡大に対応する自由なアーム位置と、バネ３４の最大圧縮の位置に対応する負荷停止位置との間において、リング１５、２０の間の相対的な回転を制限するために、第１のリング１５の周辺に設けられた凹部４５（図６）の内側に配置される。

【0032】

第１のリング１５は、ベース１１に対する第１のリング１５の回転角を制限するために、ベース１１のフランジ１２の円弧状の溝４８に摺動可能に係合するように構成された突起部４７（図７）を底部に有する。

【0033】

ベルト８からの反発力がない状態では、バネ３４は、リング１５、２０を自由なアーム位置に維持する傾向がある。取付けの前に、ベルト８の組立を容易にするように、リング１５、２０は、その各穴５０、５１に係合するロックピン４９（図３～図５）により、相対的な角度取付位置に、互いに対してロックされる。その取付位置は、便宜上、負荷停止位置の近くにある。

【0034】

ベルトが取り付けられた後、ピン４９は取り外され、バネ３４の作用下で、テンショナーは、概略的に図２で示された規準位置へと進み、その場合、２つのプーリ２３、２７は、プーリ５に対するベルト８の巻付角度θの二等分線Ｈに対して対称的な位置にあり、規準状態において、プーリ５に対してベルト８の引っ張りにより得られる方向と一致する。

【0035】

テンショナー１０の動作は以下のようになる。

【0036】

通常の動作状態において、エンジン２は、トルクを送達し、電気機械７は駆動されて交流発電機として動作する。

【0037】

この状態において、ベルトのスパン８ｂは、緊張状態のスパンであり、またスパン８ａは、弛緩状態のスパンである。

【0038】

図２で示された規準位置に対して、テンショナー１０は、緊張状態のスパン８ｂによりプーリ２７に伝達されたハブ負荷の結果、軸Ａ１の回りで時計回りに回転する。プーリ２３及び２７を互いに近づくように移動させる傾向のあるバネ３４の推力下で、プーリ２３は、トルクが変化したとき、同じ事前設定された最小の張力値に維持するように、弛緩状態のスパン８ａに作用する。

【0039】

ブーストモードにおいては、電気機械７は、エンジン２のものに加えられる動力（正のトルク）を送達する。これは、ベルトのスパン８ｂにおける張力を減少させ、且つそのスパン８ａにおける張力を増加する傾向がある。他方で、回生モードにおいては、電気機械７は、機械的な動力（負のトルク）を吸収し、したがって、ベルト８のスパン８ａにおける張力を減少させる傾向がある。

【0040】

第１のリングの軸Ａ１（前に述べたように、使用時、電気機械７の軸ＭＡと一致する）とは異なる第２のリング２０の回転軸Ａ２を使用することは、弛緩状態のスパンにおけるトルク伝達能力を用いて、ベルト８の取付け張力を減少させることができる（動作状態に従って、常に弛緩状態のスパンであると理解される）。

【0041】

図８は、Ｎ１～Ｎ１０として示される、軸Ａ１に対する軸Ａ２の様々な位置を示すグラフである（ここで、Ｘ及びＹ軸は、駆動シャフトの軸からｍｍで測定された座標を表す）。Ａ１は、軸Ａ２が、電気機械７の軸Ａ１と一致する比較例を示す（駆動シャフトの軸に対して座標２１０、１５５である）。

【0042】

図９は、電気機械７のトルクが変化したとき、ベルト８の弛緩状態のスパンにおける張力の傾向を、図８のグラフの点に対して表したグラフである（負のトルク値は回生モードを特定し、また正の値はブーストモードを特定する）。

【0043】

０のトルク値は、ベルト取付け張力に対応し、すべての例に対して同じである（３１５Ｎ）。線Ａ１はまた、この場合、軸Ａ１及びＡ２が一致する比較例を表す。

【0044】

同じ取付け張力であるとすると、例Ｎ１及びＮ５～Ｎ１０は、比較例Ａ１に対して、弛緩状態のスパンの大幅に高い張力を決定するが、例Ｎ２、Ｎ３、及びＮ４では、弛緩状態のスパンの張力は、回生及びブースト状態の少なくとも一方における比較例より低い。正の例では、Ｎ１０は、回生及びブースト状態における張力曲線の対称性を示しているので、最もよい（図９のグラフから分かるように、曲線のトルク値の両極端の張力値は、＋／－５５Ｎｍに等しく、実質的に同じである）。

【0045】

弛緩状態のスパンにおける張力の増加は、ベルトの取付け張力を下げるために利用することができる。

【0046】

図１０は、図９のＮ１０の例に対して、取付け張力が、比較例に対して５０Ｎだけ下げた状態を示す（３１５Ｎに代えて２６５Ｎ）。図を調べることにより、滑りを生ずる危険のない約－２５から＋２５Ｎｍの通常の動作範囲において、張力は、参照例より低いままであり、これは、摩擦に起因する損失の低下、したがって、消耗の低下を生ずることが容易に分かる。

【0047】

他方で、滑りの問題が生ずるおそれのある高トルクを有する領域では（＞２５Ｎｍのモジュール）、駆動は、軸Ａ１、Ａ２が一致した場合より一層強固になり、トルク伝達能力が向上される。

【0048】

回生及びブースト状態における弛緩状態のスパンの張力の平衡において、Ａ１と比較されたＡ２の位置の発生要因を明確化するために、図１１は、軸Ａ１から等しい距離に存在する軸Ａ２の位置に対応する様々なさらなる例Ｎ１１～Ｎ１６を示す。すなわち、点Ｎ１１～Ｎ１６は、中心Ａ１（軸Ａ２はＡ１と一致する）を有する円周上にある。同じ距離Ａ１～Ａ２であるとすると（図１２）、異なる挙動はこれらの点に対応し、そのことから、重要な要因は、Ａ１とＡ２の間の距離ではないと推論される。

【0049】

正及び負のトルク状態において、テンショナー１０の対称的な挙動を得るための決定要因は、規準状態において、軸Ａ１～Ａ２により特定される平面と、軸Ａ１、及び電気機械７のプーリ５上のベルト８の巻付角度θの二等分線Ｈ（図２）を含む平面との間に形成される角度であることが、実験的に検証されている。図２で示された２つのプーリだけを備える駆動装置１の対象的なレイアウトにおいて、二等分線Ｈは、駆動シャフトの軸ＥＡと交差しているが、この状態は、一般的に生じないことに留意されたい。

【0050】

最適な角度αは、巻付角度θの変化に従って変化するようになっており、実験的に決定された関係式：α＝－０．２１６６θ＋９７．２６７＋ｃによって表現される。式中、α及びθの単位は、度（°）であり、ｃは、＋１０°～－１０°の範囲の変数である。

【0051】

値ｃ＝０は、正及び負のトルク状態において、図９又は図１０の曲線（トルクに応じた張力）の完全な対称に対応する。上記の線形関係は、値ｃ＝０に対して図１３で示される。

【0052】

ｃの可変間隔の両極端の値は、取付け張力の５％に等しい前述の曲線において受け入れられる非対称値に基づいて計算される。特に、３１５Ｎの取付け張力を用いるＮ１０の例では、ｃ＝＋１０°に対して、１５．２１Ｎの不平衡が得られ、又はｃ＝－１０°に対して１４．９８Ｎが得られ、両方の値は、１５．７５（取付け張力の５％）より低い。

【0053】

驚くべきことに、前記最適な角度は、プーリ５の直径と、駆動装置のレイアウトの両方に依存しない。

【0054】

プーリシステムは、巻付角度θの二等分線Ｈに対して対称的であり、また得られたシステムの力は対称的であるので、平面Ｐは、線Ｈの一方又は他方の側に無関係に配置することができ（すなわち、プーリ２３の方向に、又はプーリ２７の方向に）、それぞれの場合において、線Ｈと角度αを形成する。言い換えると、線Ｈの両側に配置された平面Ｐ上に位置する各軸Ａ２を有するが、同じ角度αをそれと形成する２つのテンショナーは、同一の挙動を有する。

【0055】

上記で画定された平面Ｐの最適な位置は、テンショナーの規準位置を指す。

【0056】

図１４から図１８は、ベース１１上におけるリング１５、２０の軸方向及び径方向支持に対する代替的な解決策を示す概略的な部分断面図である。前記解決策は、同じ番号を用いることにより示されており、図３～図７を参照してすでに述べられた同一の部分を、又はそれに対応する部分を示し、且つ図５で強調された細部を指す。簡単にするために、支持ブッシュの記述が削除されているが、それらは、早すぎる摩耗を回避し、振動の減衰を制御するために、リング１５、２０の間で、またベース１１及び皿バネ４３に対して相対的な滑りがある場合はいつも、軸方向に、且つ／又は径方向に、いずれの場合も介在させる必要がある。

【0057】

図１４の解決策において、皿バネ４３は、第１のリングと一体の肩部５０と、第２のリング２０の間に作用し、それらに対して反対方向に軸方向負荷を加える。この方法では、第１のリング１５は、ベース１１と一体の肩部４４に対して軸方向に押され、また第２のリング２０は、ベース１１に対して押される。

【0058】

図１５の解決策では、ベース１１と一体の肩部４４と、各リング１５、２０の間に作用する２つの皿バネ４３ａ、４３ｂが存在する。この方法では、第１のリング１５の回転の抑制、及び第２のリング２０の回転の抑制を独立して制御することが可能である。

【0059】

図１６では、第１のリング１５は、第２のリング２０により軸方向に支持されており、また皿バネ４３は、ベース１１と一体の固定された肩部４４と、第１のリング１５の間に作用する。この場合はしたがって、第１のリング１５及び第２のリング２０は、皿バネ４３の軸方向負荷に対して、順次に配置される。

【0060】

図１７の解決策では、２つの皿バネ４３ａ、４３ｂが存在し、その一方が、ベース１１と一体の肩部４４と、第１のリング１５の間に作用し、また他方が、第１のリング１５と一体の肩部５０と、第２のリングの間に作用する。

【0061】

最後に、図１８は、皿バネ４３が第１のリング１５に作用する解決策を示しており、リング１５は、ベース１１上に、且つ第２のリング２０上に同時に載っている。

【0062】

使用される解決策は、第１及び第２のリング１５、２０の回転の抑制を制御する可能性に影響を有するが、前に述べたテンショナーの全体的な動作を変えることはない。

【0063】

図１９及び図２０は、すでに述べられた同一の部分、又はそれに対応する部分を区別するために、同じ参照番号を用いて、述べられたテンショナー１０とは異なる場合に限って、以下で述べられるテンショナー５２を示す。

【0064】

テンショナー５２は、バネ３４が、第１及び第２のリング１５、２０に対して接線方向に配置された螺旋牽引バネであって、第１のリング１５及び第２のリング２０とそれぞれ一体であり、且つその各外側径方向の付加部５５、５６から軸方向に延びる各くぎ５３、５４に掛止される各フック形状の端部３４ａ、３４ｂを有する螺旋牽引バネであることに起因して、テンショナー１０とは異なる。

【0065】

第１のリング１５により担持されるプーリ２３の位置、及び第２のリングにより担持されるプーリ２７の位置は、テンショナー１０に対して反対にされるが、それは、牽引バネ３４（テンショナー１０における圧縮バネに代えて）は、２つのリング１５、２０の間で反対方向に相対的な回転を決定するからである。バネ３４の効果は、いずれの場合も常に、ベルト８と接触状態にプーリ２３、２７を維持し、したがって、使用時に、ベルト８における所定の張力レベルを維持する傾向のある弾性力を生成するものである。

【0066】

本発明により作られるテンショナー１０、５２の調査からは、それが提供する利点は明らかである。

【0067】

特に、第１の軸の回りで回転する第１のリングにより、また第１の軸に対して偏心した第２の軸回りで、第１の軸に対して回転する第２のリングにより、それぞれ担持されるテンショナーのプーリを使用するため、同じトルク伝達能力である場合、テンショナーの全体的な寸法及びコストを実質的に増加させることなく、ベルトの取付け張力を低減することが可能である。

【0068】

さらに、テンショナーが規準位置にある場合、巻付角度の二等分線と所定の角度を形成する平面上に第２の軸を配置することにより、電気機械の正及び負のトルク状態における駆動装置の動作を最適化することが可能である。

【符号の説明】

【0069】

１ 補機駆動装置
２ 内燃機関
３ 第１のプーリ
４ 駆動シャフト
５ 第２のプーリ
６ シャフト
７ 電気機械
８ ベルト
８ａ スパン
８ｂ スパン
１０ テンショナー
１１ ベース
１２ フランジ
１３ ケーシング
１４ カラー
１５ 第１のリング
１６ 第１のブッシュ
１７ 環状部分
１８ 円筒状部分
２０ 第２のリング
２１ ブッシュ
２２ 付加部
２３ 第１のプーリ
２４ ピン
２５ 軸受
２６ 付加部
２７ 第２のプーリ
２８ ピン
２９ 軸受
３０ 円筒状の内面
３１ 偏心した円筒状の外面
３２ ハウジング
３３ ハウジング
３４ バネ
３４ａ 端部
３４ｂ 端部
３５ 周方向チャネル
３６ 壁
３７ 突起部
３８ 半殻
４３ 皿バネ
４３ａ 皿バネ
４３ｂ 皿バネ
４４ 肩部、終端
４５ コーティング、凹部
４７ 突起部
４８ 溝
４９ ロックピン
５０ 穴、肩部
５１ 穴
５２ テンショナー
５３ くぎ
５４ くぎ
５５ 付加部
５６ 付加部
Ａ１ 軸
Ａ２ 軸
Ｅ エンジン
ＥＡ 駆動シャフトの軸
Ｈ 二等分線
Ｐ 平面
ＭＡ 軸
ＰＡ１ 軸
ＰＡ２ 軸
α 角度
θ 巻付角度

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【国際調査報告】