JP2757164B2 - テンショナ - Google Patents
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- JP2757164B2 JP2757164B2 JP8033185A JP3318596A JP2757164B2 JP 2757164 B2 JP2757164 B2 JP 2757164B2 JP 8033185 A JP8033185 A JP 8033185A JP 3318596 A JP3318596 A JP 3318596A JP 2757164 B2 JP2757164 B2 JP 2757164B2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
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- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
- F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
- F16H7/1209—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means
- F16H7/1218—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means of the dry friction type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
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- F16H2007/0802—Actuators for final output members
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Description
有し、スプリングによって付勢される自動ベルトテンシ
ョナに関し、特に、ピボットアームの揺動動作に対して
軸受支持と減衰の機能を発揮する円弧状ブッシュを有す
るテンショナに関する。
ナは、ベースに揺動自在に取り付けられたピボットアー
ムを有している。プーリは、ピボットアームに回転自在
に取り付けられ、ピボットアームは、ピボットアームと
ベースの間に設けられたスプリングによって付勢され、
これによりプーリがベルト駆動システムの無端ベルトに
抗して、ベルトにテンションを付与する。テンショナの
設計によっては、軸受負荷を単純にするため、プーリと
共通の平面内にピボットアームの回動のためのブッシュ
を有することが好ましい。共通の平面内に配置されたピ
ボットブッシュとプーリを有するテンショナとして、3
つの異なった範疇に分類されるピボットアーム長さを有
するものが開発されている。第1の範疇では、ピボット
アームの長さは、プーリを回転自在に支持する軸受の内
側の半径よりも短い。このようなテンショナは偏心型テ
ンショナと呼ばれる。第2の範疇のテンショナでは、ピ
ボットアームの長さは、プーリの半径よりも短く、「ピ
ボット・イン・プーリ」あるいは「ショートアーム」テ
ンショナと呼ばれる。第3の範疇のテンショナは、プー
リの半径よりも大きいピボットアーム長さを有する。
テンショナのピボットアームの長さに大きく依存する。
ピボットアームが短くなるほど、テンショナは小さくな
る。逆に、ピボットアームが長くなるほど、テンショナ
は大きくなる。ピボットアームが短すぎると、テンショ
ナは、ベルト製造誤差、ベルト取付け誤差、およびベル
トの動作時におけるベルトの延びを吸収するための「た
るみ取り調整」を発揮しなくなる。ピボットアームが長
すぎると、テンショナは、テンショナ用の割り当てスペ
ース内に収容できなくなる。
型であり、ピボットと有効ピボットアームは、テンショ
ナのプーリ軸受の孔すなわち内径によって規定される限
界内に配置される。できるかぎり小さい軸受とピボット
アーム長さを有する偏心型ベルトテンショナの一例は、
米国特許第5,256,112号明細書に開示されてい
る。第1の範疇のテンショナにおけるピボットアームの
長さは、大きい有する軸受を用いることによって拡大さ
れているかもしれず、この軸受は、作用する負荷を受け
るために過大なものとなる。過大な軸受により、テンシ
ョナの寸法を増加させ、またコストを上昇させることと
なる。偏心型テンショナは約5mmから約15mmのピボッ
トアームを有するかもしれない。
ームの回転軸はテンショナプーリの外径によって全体的
に制限されたスペース内に配置される。第2の範疇にお
ける「ショートアーム」テンショナの例は、米国特許第
4,551,120号明細書および米国特許第Re3
4,543号(正式には第4,824,421号)明細
書に開示されている。これらの「ショートアーム」テン
ショナが有する問題は、ピボットアームの長さを変更
(拡大あるいは縮小)することが必要である場合、通
常、プーリとプーリ軸受の寸法を設計し直さなければな
らないことである。米国特許第4,551,120号明
細書の構造を有するテンショナは、約30〜35mmの長
さのピボットアームを有している。米国特許第Re3
4,543号明細書の構造を有するテンショナは、約5
〜15mmの長さのピボットアームを有することが可能で
あるが、ピボットアームが長くなると、プーリの直径を
大きくしなければならない。
ームの揺動動作に対して軸受支持と減衰を発揮する円弧
状ブッシュを有する構造のものがある。このようなテン
ショナは、ピボットアームの動作に対して必要な減衰を
発揮するために、径方向距離が大きい部位に円弧状ブッ
シュを有し、また、テンショナによっては、径方向距離
が大きい部位であっても、円弧状ブッシュを囲繞するね
じりバネを有している。このようなテンショナにおける
ピボットアームの長さは、円弧状ブッシュの半径と大き
い直径のねじりバネを避けるのに十分でなければならな
い。このようなテンショナは、典型的には、約75mmか
ら約100mmの長さのピボットアームを有し、「ロング
アーム」テンショナと呼ばれる。「ロングアーム」テン
ショナは、米国特許第4,723,934号明細書(お
よびB14,723,934(再審査による特許明細
書))に開示されている。「ロングアーム」テンショナ
はいくつかの適用において満足することが証明されてお
り、また複雑な減衰作用がないために経済的な利点もあ
るが、テンショナは大きすぎて、多くの自動車への適用
において割り当てられたスペース内に配置することがで
きないので、本来的に長いピボットアーム(75mm〜1
00mm)のために使用が制限される。換言すれば、この
ようなテンショナが有する問題は、長すぎるピボットア
ームを必要とするために、大きすぎるということであ
る。
のテンショナであって、ピボットアームの揺動動作に対
して軸受支持と減衰を発揮する円弧状ブッシュを有する
タイプのテンショナに関する。本発明は、円弧状ブッシ
ュと協働してピボットアームの揺動動作に必要な減衰を
保持しつつ、ピボットアームの長さを短縮して第2の範
疇の「ショートアーム」テンショナの長さに略等しくす
る構造により、このような「ロングアーム」テンショナ
が有する寸法の問題を解決するものである。
のベルトテンショナは、ベースに取り付けられた円弧状
ブッシュに回動可能に支持されたピボットアームと、ピ
ボットアームに回転自在に取り付けられたプーリと、ピ
ボットアームとベースの間に設けられてピボットアーム
を付勢するスプリングとを備える。円弧状ブッシュとプ
ーリは共通平面内に位置し、円弧状ブッシュはピボット
アームの揺動動作に対して軸受支持および減衰の機能を
発揮する。円弧状ブッシュは、プーリに向かって対面す
る凹状軸受面を有する。ピボットアームの凹状円弧面
は、軸受面の一部によって支持される。
動動作に対して軸受支持と減衰を発揮し、2)選択的
に、円弧状ブッシュ型の従来のテンショナよりも短いピ
ボットアームを有する、円弧状ブッシュ型テンショナを
提供することである。
さが広い範囲から選択される、テンショナの構造を提供
することである。
を得るために円弧状ブッシュの半径が増加または減少せ
しめられるテンショナを提供することである。
発明の一実施形態であるベルトテンショナ10は、ベー
ス16によって支持された円弧状ブッシュ14に回動可
能に取り付けられたピボットアーム12を有している。
プーリ18は、軸受20を介してピボットアーム12に
回転自在に取り付けられ、スプリング22はベース16
とピボットアーム12の間に弾設されている。
が、スプリング22を収容するために、図示されている
ように略カップ状である。穴28、30を有する耳部2
4、26は、ボルト等の固着手段によってテンショナ1
0を、図示しないエンジンブラケットあるいはインテグ
ラルブラケットに取り付けるため、ベース16に一体的
に形成されている。
部32は、90度から180度の角度Aにわたって延び
ている円弧状ブッシュ14を受容・保持するため、円筒
状であることが好ましい。円筒状ブッシュ14は、テン
ショナ10の使用時に、必要な減衰を発生するためにピ
ボットアーム12の摺動面と協働して必要な摩擦特性を
発揮する、プラスチック等の適当な摩擦材料から成形さ
れる。特に図1に示されるように、ベース16の片持ち
部32は円弧状ブッシュ14を保持し支持している。円
弧状ブッシュ14は、接着剤または、バンドに付加され
たり、適当な部位に一体成形されたリテイニングリップ
等の適当な手段によって、ベース16に固定されるが、
円弧状ブッシュ14をベース16に取り付ける好ましい
方法は、円弧状ブッシュ14の両端部を係合保持する円
弧状スロット34および径方向突起36、38の形態の
ような機械的手段である。円弧状ブッシュ14は、径方
向突起36、38を越えてピボットアーム12に係合す
るのに十分な厚さを有しており、半径40は好ましくは
約20mmと60mmの間である。ボルト42あるいはフラ
ンジ付ボルト頭部等の固着部材とワッシャ46に支持さ
れた耐摩擦ワッシャ44とにより、ピボットアーム12
はベース16に取り付けられている。選択的に、ボルト
42はテンショナ10をエンジンに直接取り付けるため
に用いられてもよく、これによりフランジ24、26を
削減することができる。ピボットアーム12とベース1
6の間には径方向間隙47が設けられ、これによりピボ
ットアーム12は、ボルト42によって取り付けられた
部位において、径方向に変位可能となる。
に取り付けるために、略径方向の内方に曲がる端部48
を有する、コイルねじりバネの形態であることが好まし
い。スプリング22の他の端部は、略軸方向に向けられ
た折曲端52を有し、この折曲端52は、ピボットアー
ム12の凸状円弧面とは反対側の面82において、ピボ
ットアーム12の穴54を貫通して延びている。
て、ピボットアーム12の一端部56であって半径58
の部位に回転自在に取り付けられており、半径58はピ
ボットアーム12の揺動動作における動作半径である。
プーリ18は成形プラスチックあるいは鋳造金属等の材
料から形成されていてもよく、直径60と外周62を有
している。プーリ18は、ボール軸受を貫通して延びる
ネジ付ボルト66等の固着手段によって、ピボットアー
ム12に取り付けられている。
225度の角度にわたって延びる凸状円弧面を有してい
る。凸状円弧面は、好ましくは、傾斜した側壁72を選
択的に有する、ピボットアーム12の片持ち部70から
成る。凸状円弧面は、ブッシュ14の半径40に等しい
半径の部分に設けられた、ピボットアーム12の摺動面
である。円弧状ブッシュ14は、プーリ18に対して略
矢印F方向を向き、かつピボットアーム12の凸状円弧
面の一部を支持する、凹状軸受面74を有している。円
弧状ブッシュ14、プーリ18、およびピボットアーム
12の凸状円弧面は、共通平面76内に位置する部分を
少なくとも有している。ピボットアーム12はまた、円
弧状ブッシュ14を保持するのを補助し、かつベース1
6に対してピボットアーム12の初期位置決めを補助す
るための径方向フランジ78を有している。
かつピボットアーム12の凸状円弧面の一部を支持する
凹状軸受面によって円弧状ブッシュ14を形成すること
により、半径58すなわちピボットアーム12の有効長
さは、従来のロングアーム型テンショナに必要であった
ものに対し、実質的に縮小されている。ピボットアーム
12の長さ58は、プーリ18の外周が円弧状ブッシュ
14の半径40と共通の半径40’を有する円と交差す
るように、縮小されてもよい。これは図2に示され、こ
の図において、半径40’はプーリ18の直径60とオ
ーバーラップしている。同様に図1では、プーリ18の
外周は円弧状ブッシュ14と共通の半径を有する円80
に交差している。
力を付与されるベルトから負荷Hを受けている、設計上
の標準ピボットアーム位置に示されている。負荷Hはピ
ボットアーム12の凸状円弧面に伝達され、この状態に
おいて、負荷Hは円弧状ブッシュ14の軸受面によって
支持される。ピボットアーム12とベース16の径方向
間隙47により、ピボットアーム12の十分な径方向変
位が確保され、これにより凸状円弧面と凹状円弧面が妨
害することなく相互に摺接することができ、ピボットア
ーム12は円弧状軸受面とベースに対して効果的に位置
決めされる。また、その間隙47のため、円弧状軸受に
よって、ピボットアーム12の回転変位に対し、緩い軸
受支持と減衰が発生する。円弧状軸受によって発生する
減衰の大きさは、その軸受の半径40の長さによって影
響される。その半径が短いほど、減衰は小さくなり、反
対に、その半径が長いほど、ピボットアーム12の回転
変位の減衰は大きくなる。プーリ18(およびピボット
アーム)の往復動作は、ピボットアーム12に形成され
た径方向ストップ88、90とベース16に形成された
突起92、94とによって制限される。
ョナを構成する方法を示すため、テンショナ寸法を示す
次の要目に従ってテンショナが製造された。 プーリの直径 65mm ピボットアームの長さ 45mm ベースの直径 60mm ベースの深さ 56.7mm 円弧状ブッシュの半径 27.3mm 円弧状ブッシュの長さ 130度 テンショナの高さ(見部を除く) 107.5mm
のベルト張力を発生するねじりバネを組み込まれ、試験
された時、30%の減衰特性を示した。
衰に関する本発明の多様性を示す、本発明の他の実施形
態が示されている。図3において、ブッシュ97の半径
96は、減衰を大きくするために、図1および図2の構
成よりも大きい。ブッシュ97は、ベース16の、径方
向に拡大された片持ち部98によって支持されている。
また、ピボットアーム102の凸状部の外面100の半
径は、円弧状ブッシュ97の軸受面の半径96と実質的
に等しくなるよう、拡大されている。ピボットアーム1
02の長さ104は、本発明の構成の多様性を示すた
め、図1および図2の構成に対して、長くなっている。
6は、減衰を減少させるため、図1および図2の構成よ
りも小さくなっている。ブッシュ108は、ベース16
の、径方向に後退した片持ち部110によって支持され
ている。また、ピボットアーム114の凸状部の外面1
12の半径は、円弧状ブッシュ108の軸受面の半径1
06と実質的に等しくなるよう、縮小されている。ピボ
ットアーム114の長さ116は、図1および図2に示
される構成よりも短く、本発明の特徴を用いて達成され
る、さらなる小形化を示している。
目的であり、本発明の範囲を限定するものではない。
ッシュと協働してピボットアームの揺動動作に必要な減
衰を保持しつつ、ピボットアームの長さを短縮して「シ
ョートアーム」テンショナの長さに略等しくする構造に
より、「ロングアーム」テンショナが有する寸法の問題
を解決することができる。
ュを示した、本発明の一実施形態であるテンショナの正
面図である。
を示す図である。
施形態を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ベースに支持された円弧状ブッシュに回
動可能に取り付けられたピボットアームと、ピボットア
ームに回転自在に取り付けられたプーリと、ピボットア
ームとベースの間に設けられてピボットアームを付勢す
るスプリングとを備え、円弧状ブッシュとプーリが共通
平面内に位置し、円弧状ブッシュがピボットアームの揺
動動作に対して軸受支持および減衰の機能を発揮するテ
ンショナであって、 前記円弧状ブッシュが前記プーリに向かって対面する凹
状軸受面を有し、 前記ピボットアームが、前記凹状軸受面の一部によって
支持される部分を有する凸状円弧面を有し、 前記プーリが、前記円弧状ブッシュの半径と共通の半径
を有する円と交差する外周を有することを 特徴とするテ
ンショナ。 - 【請求項2】 前記スプリングが、前記ピボットアーム
の前記凸状円弧面とは反対側において、前記ピボットア
ームに連結されたねじりバネである請求項1に記載のテ
ンショナ。 - 【請求項3】 前記ピボットアームの凸状円弧面が、前
記ピボットアームに一体的に形成された片持ち部に形成
されている請求項1に記載のテンショナ。
Applications Claiming Priority (2)
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