JP2019537688A - Tensioner - Google Patents
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Abstract
テンショナは、軸方向に延びる円筒状部分を有するベースを備え、円筒状部分が径方向外面と径方向外面の径方向内側にある受容部分とを有し、径方向外面に回動自在に係合する偏心アームと、径方向内側の受容部分内に配設された捻りスプリングとを備え、捻りスプリングが付勢力を偏心アームに付与し、偏心アームに軸支されたプーリとを備える。The tensioner includes a base having an axially extending cylindrical portion, the cylindrical portion having a radially outer surface and a receiving portion radially inward of the radially outer surface, and rotatably engaged with the radially outer surface. An eccentric arm and a torsion spring disposed in a radially inner receiving portion. The torsion spring applies a biasing force to the eccentric arm, and includes a pulley pivotally supported by the eccentric arm.
Description
本発明はテンショナに関し、特に、ベースの円筒状部分の径方向内側に配設された捻りスプリングを有するテンショナに関する。 The present invention relates to a tensioner, and more particularly to a tensioner having a torsion spring disposed radially inside a cylindrical portion of a base.
カムシャフトとクランクシャフトのようなバランスシャフトのような回転部材を同期的に駆動する、2つの最も周知の方法は、タンミングチェーンとタイミングベルトである。タイミングチェーンは作動するためにエンジンオイルを必要とする。これに対して、ほとんどのタイミングベルトのアプリケーションは、オイルの存在がベルトを損傷し、意図された目的を禁じるので、ベルト駆動部にオイルが存在しないことを要求する。ベルトにおける最近の改良はもはや、ベルトがエンジンオイルの環境から遮断されることを要求しない。 The two most well-known methods of synchronously driving a rotating member such as a camshaft and a balance shaft such as a crankshaft are a tamping chain and a timing belt. Timing chains require engine oil to operate. In contrast, most timing belt applications require the absence of oil in the belt drive, as the presence of oil damages the belt and forbids its intended purpose. Recent improvements in belts no longer require that the belt be isolated from the engine oil environment.
しかし、オイル内において作用するためのベルトの最近の改良は、解決すべき他の問題を生じている。ひとつの特定の問題はベルト駆動部に適切に張力を付与して、クランクシャフトとの同期を維持することである。カムシャフト、あるいは他の同期被駆動クランクシャフト要素がクランクシャフトとの同期を失うと、悲惨なエンジン損傷が起きる可能性がある。 However, recent improvements in belts to work in oil have created other problems to be solved. One particular problem is to properly tension the belt drive to maintain synchronization with the crankshaft. If the camshaft, or other synchronized driven crankshaft element loses synchronization with the crankshaft, catastrophic engine damage can occur.
回転するクランクシャフトからベルトを介して動力を伝達することは、ベルトの一側部がクランクシャフトの周りに引っ張られ、これは当業者によりベルト引張り側と呼ばれる。逆に、他の側は、ベルトがクランクシャフトから離れる方向へ押されるので、ベルト緩み側と呼ばれる。重要なことは、ベルトの緩み側に張力を与えて、ベルトが極端に緩んで、クランクシャフトとクランクシャフトにより回転駆動される要素との間の同期を失うことを防止することである。この同期の損失は通常、当業者により、「歯飛び」あるいは「ラチェッティング」と呼ばれる。 Transmitting power through the belt from the rotating crankshaft pulls one side of the belt around the crankshaft, which is referred to by those skilled in the art as the belt puller. Conversely, the other side is called the belt slack side because the belt is pushed away from the crankshaft. What is important is to apply tension to the slack side of the belt to prevent the belt from becoming too loose and losing synchronization between the crankshaft and the element rotationally driven by the crankshaft. This loss of synchronization is commonly referred to by those skilled in the art as "tooth skipping" or "ratcheting."
公知のテンショナは各要素の配置により、サイズが制限される。典型的には、捻りスプリングはプーリのベアリングに対して軸方向に積重ねられる。これは装置の最小高さを制限し、これは、延いてはエンジンおよびベルトシステムの設計に影響する。 Known tensioners are limited in size by the placement of each element. Typically, torsion springs are stacked axially on the pulley bearings. This limits the minimum height of the device, which in turn affects the design of the engine and belt system.
この技術の代表は米国特許第9,618,098号明細書であり、この明細書は、ベースと、ベースに連結されたシャフトと、シャフトに同軸的に係合する偏心アジャスタと、シャフトに回動自在に係合するアームと、アームに軸支されるプーリと、アームおよびベースの間に係合する捻りスプリングとを備え、アームが第1受容部分と第1受容部分の軸方向の反対側に配置された第2受容部分とを有し、アームとベースの間に配設された第1減衰部材を備え、第1減衰部材がベースに摩擦係合するとともに第1受容部分に係合し、アームと第2受容部分に係合する部材を有する偏心アジャスタとの間に配設された第2減衰部材と、第1減衰部材と第2減衰部材に垂直力を付与するために、第1減衰部材とアームの間に配設された付勢部材とを備える。 Representative of this technology is U.S. Patent No. 9,618,098, which discloses a base, a shaft connected to the base, an eccentric adjuster coaxially engaging the shaft, and a turn around the shaft. An arm movably engaged, a pulley pivotally supported by the arm, and a torsion spring engaged between the arm and the base, wherein the arm is opposite the first receiving portion and the first receiving portion in the axial direction. And a first damping member disposed between the arm and the base, wherein the first damping member frictionally engages the base and engages the first receiving portion. A second damping member disposed between the arm and an eccentric adjuster having a member engaged with the second receiving portion; and a first damping member for applying a normal force to the first damping member and the second damping member. An urging member disposed between the damping member and the arm; Provided.
必要なものは、ベースの円筒状部分の受容部分の径方向の内側に配設された捻りスプリングを有するテンショナである。本発明はこの必要性に合致する。 What is needed is a tensioner having a torsion spring disposed radially inward of a receiving portion of the cylindrical portion of the base. The present invention meets this need.
本発明の主な特徴は、ベースの円筒状部分の受容部分の径方向の内側に配設された捻りスプリングを有するテンショナを提供することである。 A main feature of the present invention is to provide a tensioner having a torsion spring disposed radially inside a receiving portion of the cylindrical portion of the base.
本発明の他の特徴は、本発明の次の記載と添付した図面により示され、明らかになる。 Other features of the present invention will be apparent from and elucidated with the following description of the invention and the accompanying drawings.
本発明は、軸方向に延びる円筒状部分を有するベースを備え、円筒状部分が径方向外面と径方向外面の径方向内側にある受容部分とを有し、径方向外面に回動自在に係合する偏心アームと、径方向内側の受容部分内に配設された捻りスプリングとを備え、捻りスプリングが付勢力を偏心アームに付与し、偏心アームに軸支されたプーリとを備えるテンショナである。 The present invention includes a base having a cylindrical portion extending in the axial direction, the cylindrical portion having a radially outer surface and a receiving portion radially inward of the radially outer surface, and rotatably engaged with the radially outer surface. A tensioner comprising: an eccentric arm that fits together; and a torsion spring disposed in a radially inner receiving portion. The torsion spring applies a biasing force to the eccentric arm, and includes a pulley that is pivotally supported by the eccentric arm. .
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はテンショナの分解図である。テンショナ100はベース10を備える。ベース0は、外面14を有し、軸方向に延びる円筒状部分12を備える。円筒状部分12はさらに、開口11と受容部分18を備える。
FIG. 1 is an exploded view of the tensioner. The
偏心アーム20は円筒状部分12の周りに回動する。ブッシュ60は内面22と外面14の間に配設される。ブッシュ60は、円筒状部分12の開口11に実質的に整列したスロット61を備える。プーリ40は、ニードルベアリング50において面21に軸支される。ニードルベアリングはオイルバス環境で使用される。公知の他のベアリングも同様に適している。
The
捻りスプリング30は、ベルト負荷を与えるため、偏心アーム20に係合してベルト(図示せず)に向かって付勢する。端部31はスロット61と開口11を通過して突出し、部分24を受容する偏心アーム20に係合する。端部32はベース10において受容部分15に係合する。捻りスプリング30は全体的に、受容部分18内に配設される。受容部分18は円筒状部分12の中央空洞部分である。捻りスプリング30はベアリング50、プーリ40、および偏心アーム20と同一平面にある。捻りスプリング30はプーリ40、ベアリング50、ブッシュ60、および円筒状部分12の径方向内側に配設される。すなわち、捻りスプリング30、ベアリング50、プーリ40、および偏心アーム20は全て同軸的に配置され、これらの要素のいずれも、軸A−Aに沿って、他の要素から軸方向にずれていない。
The
保持リング6はベース10の周方向スロット16に係合する。保持リング5は偏心アーム20の周方向スロット23に係合する。保持リング5は偏心アーム20においてベアリング50を保持する。保持リング6はベース10において偏心アーム20を保持する。オイルが存在するとき、保持リング5、6はそれぞれ軸方向力を伝達するスラストワッシャとして作用することが可能である。
The retaining ring 6 engages a
プーリ40はベアリング50に圧入される。固定具4はベース10において、捻りスプリング30および穴17を通って突出し、テンショナ100をエンジン(図示せず)等の取付け面に固定する。
ブッシュ60は約0.05から約0.20の範囲の動摩擦係数(COF)を有する。静摩擦係数は、好ましくは動摩擦係数COFよりも小さい。
図2は上方から見た分解図である。偏心アーム20は軸A−Aの周りに回動し、この軸は円筒状部分12と同軸的であり、固定具4を貫通して延びる。偏心アーム20は軸A−Aの周りに回動する。プーリ40は偏心アーム20の幾何学中心であるBの周りに回転する。Bは軸A−Aから偏心し、偏心アーム20の偏心的揺動運動を許容し、これにより、テンショナ100がベルト(図示せず)に可変負荷を付与することを許容する。
FIG. 2 is an exploded view as viewed from above. The
図3はベースの斜視図である。端部の受容部分15はベース10の受容部分18一端に配設される。端部32は受容部分15に係合し、これにより端部32を固定し、捻りスプリングの反作用点として作用する。
FIG. 3 is a perspective view of the base. An
図4は偏心アームの斜視図である。Bはプーリ20の幾何学的中心であり、プーリ40がその周りに回転する点である。偏心アーム20は軸A−AにおいてAの周りに回動する。受容部分24はスプリング30の端部31に係合する。
FIG. 4 is a perspective view of the eccentric arm. B is the geometric center of
図5は捻りスプリングの斜視図である。端部31は偏心アーム20の受容部分24内に突出する。端部32は受容部分15に係合する。
FIG. 5 is a perspective view of the torsion spring.
図6はテンショナの断面図である。捻りスプリング30、ブッシュ60、円筒状部分12、偏心アーム20、ベアリング50、およびプーリ40は全て同心的に配置され、これらの要素のいずれも、軸A−Aに沿って、他の要素から軸方向にずれていない。この完全な同軸的かつ入れ子状の配置はテンショナの高さを最小化し、非常に狭い空間においてテンショナが使用されることを可能にする。
FIG. 6 is a sectional view of the tensioner. The
図7は他の実施形態の分解図である。各要素は、ベアリング51がすべり軸受けであり、ブッシュ60が省略されていることを除いて、ここに説明されたものと同じである。この他の実施形態は、オイルの中で動作するように構成され、および/またはオイルがはねかかる潤滑において使用される。偏心アーム20は軸A−Aの周りに回動する。プーリ40は軸B−Bの周りに回転する。図4参照。軸A−Aは軸B−Bから離れて配置され、したがって軸A−Aに対して同軸的ではなく、これにより偏心アーム20の偏心した揺動運動が可能になる。
FIG. 7 is an exploded view of another embodiment. Each element is the same as described herein, except that the
図8は他の実施形態の平面図である。 FIG. 8 is a plan view of another embodiment.
図9は他の実施形態の断面図である。捻りスプリング30、偏心アーム20、およびベアリング51は同軸的に配置され、これらの要素のいずれも、軸A−Aに沿って、他の要素から軸方向にずれていない。ベース10内の流体導管71は、オイル等の流体がエンジンオイルシステム(図示せず)からベアリング51へ流体導管73を介して流れる経路であり、これによりベアリングを潤滑する。Oリング72はエンジンオイルシステムへの接続部をシールする手段である。
FIG. 9 is a sectional view of another embodiment. The
図10は他の実施形態の側面図である。偏心アーム20とプーリ40に代えて、この実施形態はカム45を備える。カム45は偏心アーム20と同じ原理で作用し、本装置において同じ位置を占める。プーリ40はない。カム45は細長部材80に係合する。細長部材80は従来公知の適当な低摩擦材料であってもよい。細長部材80はまた、スライドガイドと呼ばれてもよい。チェーンCはスライドガイド80の表面に摺動自在に係合する。ピボット81はスライドガイドの一端に配設される。スライドガイド80はカム45の回転に応動してピボット81の周りに回動する。表面46の偏心形状により、カム45の回転はスライドガイド80をピボット81の周りに回動させ、これによりチェーンCにおける負荷を維持する。この実施形態は、一例として、内燃機関のタイミングシステムにおいて有用である。
FIG. 10 is a side view of another embodiment. This embodiment includes a
図11は図10における他の実施形態の斜視図である。カム45の表面46はスライドガイド80に係合する。
FIG. 11 is a perspective view of another embodiment in FIG. The
図12は他の実施形態の分解図である。この実施形態におけるテンショナ1000は、捻りスプリング1030、リテーナ1200、偏心アーム1020、ベアリング1051、プーリ1040、ブッシュ1210、ベース1010、および偏心ピボット1220を備える。プーリ1040は、ベルト受け面(ベルトは不図示)と称されてもよいベアリング1051のアウタレースを備える。
FIG. 12 is an exploded view of another embodiment. The
プーリ1040は、ベアリング1051において偏心アーム1020の周りに回転する。ベアリング1051はシールされており、乾いた環境におけるテンショナの作用を許容する。ベアリング1051はまた、使用目的に応じて、シールされなくてもよい。偏心アーム1020はブッシュ1210に対して回動する。ベース1010の円筒状部分1015は軸方向に延びる。捻りスプリング1030はベース1010の受容部分1012内に収容される。
リテーナ1200はベース1010の端部に係合し、固定される。平坦部1201はノッチ1011に係合し、これらを回転方向にロックする。スプリング1030の端部1031は偏心アーム1020のノッチ1021に係合する。
The
偏心ピボット1220はベース1010の受容部分1012に係合するシャフト1222を有し、これによりピボット1220は、組立て作業においてベース1010内に回転自在に配置され得る。いったん配置されると、ピボット1220はベース1010内に圧入される。ピボット1220の整列マーク1223は、ピボット1220とベース1010の組立て作業の間、ベース1010の整列マーク1013に対して位置合わせされる。この部分組立品は、異なる力を要求する異なるアプリケーションに、同じテンショナ要素が使用されることを可能にする。
The
図13は他の実施形態の平面図である。リテーナ1200の穴1202は工具(図示せず)、例えばTorx(登録商標)のビットを受容する。工具はリテーナ1200を回し、これにより、ノッチ1011が係合しているベース1010を回転させるために使用される。テンショナのシステムへの取付けの間、ベース1010の回転は偏心アーム1020をベルト(図示せず)へ押圧させ、ベルト負荷を付与する。ベルト負荷は、端部1031においてベース1010に係合するスプリング1030によって発生する。テンショナの取付けの間も、ピボット1220は固定具1270の周りに回転し、ベース1010を、取付け面(図示せず)上の所定位置に定める。一例として、取付け面はエンジンブロックでもよい。
FIG. 13 is a plan view of another embodiment.
リテーナ1200の回転による取付けの間、指示マーク1203は偏心アーム1020のマーク1022に整列される。スプリング1030の端部1032はピボット1220の受容部分1224に係合する。ピボット1220の回転はスプリング1030に負荷を与える効果を有し、また適当なハブ負荷角αを確立する。
During rotation mounting of the
図14は他の実施形態の断面図である。偏心ピボット1220とベース1010を有する部分組立品は、穴1221に整列した軸C−Cの周りに回動する。偏心アーム1020は軸D−Dの周りに回動する。軸A−Aと軸D−Dは同一線上にはないが、平行である。穴1221は固定具1270を受容する。図15参照。偏心アーム1020はベース1010の肩部1014とリテーナ1200の間に保持される。
FIG. 14 is a sectional view of another embodiment. The subassembly having the
図15は他の実施形態の斜視図である。ピボット1220とリテーナ1200の回転は、テンショナの取付けの間、付加的な適応性を与える。これは、与えられたベルトシステム用の偏心アームの適切な位置と適切な予負荷をセットするための調節機能を含む。
FIG. 15 is a perspective view of another embodiment. Rotation of
本発明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。特段の断りがない限り、図面に示された要素は大きさを示さない。さらに、「〜のための手段」または「〜のためのステップ」という語句が特定の請求項において明確に使用されない限り、添付された請求項または請求項の要素のいずれも米国特許法112条(f)を発動させることを意図しない。本件の開示は、図面に示され、またここに記載された、例示の実施形態または数値の大きさに、全く限定されるべきではない。 Having described embodiments of the invention, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made in the arrangement and relationship of parts and methods without departing from the spirit and scope of the invention described herein. Unless otherwise noted, elements shown in the figures do not show dimensions. Further, unless the phrase "means for" or "step for" is used expressly in a particular claim, none of the appended claims or elements of the claim may contain Not intended to trigger f). The present disclosure should not be limited in any way to the exemplary embodiments or numerical values shown and described in the drawings.
Claims (17)
前記径方向外面に回動自在に係合する偏心アームと、
前記径方向内側の受容部分内に配設された捻りスプリングとを備え、前記捻りスプリングが付勢力を前記偏心アームに付与し、
前記偏心アームに軸支されたプーリと
を備えるテンショナ。 A base having an axially extending cylindrical portion, the cylindrical portion having a radially outer surface and a receiving portion radially inward of the radially outer surface;
An eccentric arm rotatably engaged with the radially outer surface;
A torsion spring disposed in the radially inner receiving portion, the torsion spring applying a biasing force to the eccentric arm,
And a pulley pivotally supported by the eccentric arm.
前記径方向外面に回動自在に係合する偏心アームと、
前記径方向内側の受容部分内に配置された捻りスプリングとを備え、前記捻りスプリングが付勢力を前記偏心アームに付与し、
前記偏心アームに係合し、前記偏心アームの回転に応動して回動するように配置された細長部材
を備えるテンショナ。 A cylindrical portion of the base having a radially outer surface and a radially inner receiving portion,
An eccentric arm rotatably engaged with the radially outer surface;
A torsion spring disposed in the radially inner receiving portion, the torsion spring applying a biasing force to the eccentric arm,
A tensioner comprising: an elongated member engaged with the eccentric arm and arranged to rotate in response to rotation of the eccentric arm.
前記径方向外面に回動自在に係合する偏心アームと、
前記径方向内側の受容部分内に配置された捻りスプリングとを備え、前記捻りスプリングが付勢力を前記偏心アームに付与し、
前記偏心アームに軸支されたプーリを備え、
前記偏心アームと前記プーリと前記捻りスプリングとが同軸的に配置され、前記偏心アームとプーリと捻りスプリングのいずれかは、前記偏心アームとプーリと捻りスプリングのいずれかから、軸A−Aに沿って軸方向にずれていない
テンショナ。 A base having an axially extending cylindrical portion, the cylindrical portion having a radially outer surface and a radially inner receiving portion;
An eccentric arm rotatably engaged with the radially outer surface;
A torsion spring disposed in the radially inner receiving portion, the torsion spring applying a biasing force to the eccentric arm,
A pulley pivotally supported by the eccentric arm;
The eccentric arm, the pulley, and the torsion spring are coaxially arranged, and any one of the eccentric arm, the pulley, and the torsion spring is moved along an axis A-A from any of the eccentric arm, the pulley, and the torsion spring. Tensioner that is not displaced in the axial direction.
前記ベースの受容部分に係合する偏心ピボットを備え、前記偏心ピボットが固定部の周りに回転自在であり、
前記径方向外面に回動自在に係合する偏心アームと、
前記径方向内側の受容部分内に配設された捻りスプリングとを備え、前記捻りスプリングが付勢力を前記偏心アームに付与し、
前記偏心アームに軸支されたベアリングと
を備えるテンショナ。 A base having an axially extending cylindrical portion, the cylindrical portion having a radially outer surface and a radially inner receiving portion, wherein the retainer is engaged with the base, whereby the base is rotated by the retainer. Is possible,
An eccentric pivot for engaging a receiving portion of the base, wherein the eccentric pivot is rotatable about a fixed portion;
An eccentric arm rotatably engaged with the radially outer surface;
A torsion spring disposed in the radially inner receiving portion, the torsion spring applying a biasing force to the eccentric arm,
And a bearing pivotally supported by the eccentric arm.
前記返信ピボットが第2の軸の周りに回動し、
前記第1の軸が前記第2の軸に対して同軸的ではなく、
前記第1の軸が前記第2の軸に平行である
請求項13に記載のテンショナ。 Said eccentric arm pivots about a first axis,
The return pivot pivots about a second axis,
The first axis is not coaxial with the second axis,
The tensioner according to claim 13, wherein the first axis is parallel to the second axis.
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