JP7229687B2 - ベルトテンショニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト駆動されたスタータジェネレータを備える、ベルトドライブ用のベルトテンショニング装置に関する。ベルトドライブは一般的に、無端のベルトと、少なくとも２つのベルトプーリとを有している。これらのベルトプーリのうちの１つは、ベルトドライブの駆動部として機能し、別の１つはベルトドライブの被駆動部として機能することができる。このようなベルトドライブは、特に自動車の内燃機関において、補機を駆動するために使用される。この場合、第１のベルトプーリは、内燃機関のクランクシャフト上に設置されて、ベルトを駆動する。別のベルトプーリは、たとえばウォータポンプ、オルタネータまたはエアコンディショニングコンプレッサのような補機に対応配置されており、ベルトドライブにより回動駆動される。汎用のベルトドライブでは、補機は消費機として設計されていて、つまり補機はクランクシャフトのベルトプーリによってベルトを介して駆動される。この場合、クランクシャフトと、ベルトの循環方向で隣接する補機、通常はジェネレータとの間で、ベルトの緩み側が形成される。この緩み側において、ベルトプーリの周囲へのベルトの十分な巻掛けを保証するために、ベルトには、ベルトテンショニング装置のテンショニングローラによってプリロードが加えられる。

欧州特許出願公開第２１２８４８９号明細書（EP2128489A2）からは、スタータジェネレータを備える、ベルトドライブ用のベルトテンショニング装置が公知である。ベルトテンショニング装置は、ハウジングを有しており、このハウジング内には２つのテンショニングアームが１つの旋回軸線を中心として旋回可能に支承されている。テンショニングアームは、ばね手段により互いに対して支持されている。ハウジングは、スタータジェネレータに組み付けられた駆動ベルトプーリの場合、ハウジングがスタータジェネレータの駆動シャフトを取り囲む環状領域においてスタータジェネレータに対して非接触であることにより、組み付け可能である。

欧州特許出願公開第２７７８４７２号明細書（EP2778472A1）からは、２つのテンショニングアームを備えた類似のベルトテンショニング装置が公知である。２つのテンショニングアームは、１つのばねを介して周方向で互いに対して支持されている。ばねは、少なくとも１．２５、最大で２．５の巻数を有している。これにより、軸方向の短い構造空間が達成される。

国際公開第２０１４／１００８９４号（WO2014/100894A1）からは、ベース体と、該ベース体に回動可能に支承された第１のテンショニングアームと、第１のテンショニングアームに旋回可能に支承された第２のテンショニングアームとを備えるベルトテンショニング装置が公知である。第１のテンショニングアームをベース体に対して緩衝するために、緩衝構造が設けられている。緩衝構造は、或る実施形態では皿ばねを有している。この皿ばねは、第１のテンショニングアームとベース体との間で軸方向の予荷重を加えながら配置されている。別の実施形態では、第１の環状ブシュと第２の環状ブシュとが設けられている。これらの環状ブシュは、軸方向に予荷重を加えることができ、これにより第１のテンショニングアームの回動運動をハウジングに対して緩衝することができる。

本発明の根底を成す課題は、小さな位置公差と良好な緩衝特性とを有するベルトテンショニング装置を提案することにある。

課題を解決するために、ベルトテンショニング装置であって、スリーブ付設部を備えるベース体と、軸受ブシュによってベース体のスリーブ付設部において第１の旋回軸線を中心として旋回可能に支承された第１のテンショニングアームであって、第１の回転軸線を中心として回動可能な第１のテンショニングローラを有しており、軸受ブシュは、半径方向で弾性に構成されていて、ベース体および第１のテンショニングアームのうちの一方の部材に相対回動不能に結合され、かつベース体およびテンショニングアームのうちの他方の部材に対して回動可能である、第１のテンショニングアームと、ベース体において第２の旋回軸線を中心として旋回可能に支承された、第２の回転軸線を中心として回動可能な第２のテンショニングローラを有する第２のテンショニングアームと、ばね装置であって、第１のテンショニングアームと第２のテンショニングアームとが当該ばね装置によって周方向で互いに対してプリロードを加えられているように、第１のテンショニングアームと第２のテンショニングアームとの間に配置されているばね装置と、プリロード手段であって、半径方向で軸受ブシュの周面と、軸受ブシュに相対回動不能に結合された部材の周面との間に配置されており、これにより軸受ブシュに対して相対回動可能な部材に向かう方向で半径方向力を作用させるプリロード手段と、を備える、ベルトテンショニング装置が提案される。

このベルトテンショニング装置の利点は、半径方向に作用するプリロード手段が、ベース体において旋回可能に支承されたテンショニングアームの支承およびガイドになんら不都合な影響を有していないことである。ベース体と、軸受ブシュと、この軸受ブシュに旋回可能に支承されているテンショニングアームとの間の配置構造は、半径方向のプリロード力に基付いて半径方向で遊びを有しない。全体的に、この形式によって良好な緩衝特性が、テンショニングアームのための小さな位置公差と同時に達成される。プリロード手段の適切な選択および構成により、ベルトテンショニング装置の所望の緩衝特性を需要に適合させることができ、特に始動運転、ブースト運転もしくは回生運転において望ましい特性に適合させることができる。

構造および作用原理は概して、ベース体、軸受ブシュおよびテンショニングアームの３つの構成部材が同軸的に互いに内外に配置されており、軸受ブシュが、両方の部材、つまりベース体またはテンショニングアームのうちの一方に相対回動不能に互いに結合され、上述の部材、つまりテンショニングアームまたはベース体のうちの他方に対して回動可能であるということである。プリロード手段は、半径方向で、互いに対して相対回動不能に結合された両構成部材の間で有効であるように配置され、半径方向で弾性的な軸受ブシュに半径方向で、この軸受ブシュに対して相対的に回動可能である構成部材の方向に向かって負荷を加える。

軸受ブシュは、全周にわたって分配されて軸方向に延びる複数のスリットもしくはメアンダ状のウェブ区分を有していてよい。全周にわたって分配されたスリットもしくはメアンダ状のウェブ区分は、軸受ブシュが半径方向で拡開させられるか、または縮小させられ得ることを可能にする。半径方向で弾性の変形性により、プリロード手段により導入された半径方向力は、半径方向で、軸受ブシュに対して回動可能な構成部材に伝達されるので、テンショニングアームとベース体との間で遊びのない支承が形成されている。

軸受ブシュは、たとえばプラスチック部分であってよく、特にポリアミドから製造されたプラスチック部分であってよい。軸受ブシュは、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成る摩耗を減じるコーティングによりコーティングされていてよい。

ベース体は、たとえば金属材料から製造されていてよく、たとえば軽金属鋳造構成部材として、または鋼薄板から成る金属薄板成形部材として製造されていてよい。この場合、プラスチック、特に繊維強化されたプラスチックからの製造も同様に可能である。

第１のテンショニングアームおよび／または第２のテンショニングアームは、金属材料、特に鋼材料または軽金属鋳造部分から製造されていてよい。

プリロード手段は、原理的には任意に構成されていてよい。軸受ブシュに半径方向に作用するプリロード力を形成することができる全ての構成要素がプリロード手段として可能である。可能な実施形態によれば、プリロード手段は、少なくとも１つのばねエレメントを有している。このばねエレメントは、周方向に、軸受ブシュと、この軸受ブシュに相対回動不能に結合された部材との間で延びている。ばねエレメントの周方向の延在長さは、旋回軸線を中心として、たとえば少なくとも１０°および／または最大で３０°であってよい。

ばねエレメントの個数、強度および／または配置の対応する選択により、緩衝力が需要に応じて設計され得る。所望の緩衝が比較的大きな場合には、２つ以上のばねエレメントが全周にわたって分配されて配置され得る。この場合好適には、ばねエレメントは、ばねエレメントにより形成される半径方向力が互いに対して少なくとも部分的に相殺されるように、配置されている。製造手間および組付け手間と、半径方向の良好なプリロードとに関する有利な妥協点は、２つのばねエレメントの使用である。これらのばねエレメントは互いに対して好適には少なくとも直径方向でほぼ対峙して、たとえば１８０°±１０°で配置されている。複数のばねエレメントの使用時には、これらのばねエレメントは、好適には互いに対して同一に構成されている。ばねエレメントは、たとえば板ばねまたは波形ばねの形式で構成されていてよく、この場合、原理的には、ゴムエレメントのような別の弾性的な構成要素も可能である。

少なくとも１つのばねエレメントは、組み付けられていない状態では、軸受ブシュの支持面の曲率もしくは軸受ブシュに相対回動不能に結合された部材（テンショニングアームまたはベース体）の曲率とは異なる曲率を有していてよい。第１の可能性によれば、ばねエレメントは、支持面よりも大きな曲率を有していてよく、この場合特に、直線的な構成も包含されている。これに対して択一的には、ばねエレメントが支持面よりも小さな曲率を有していてもよい。支持面とは異なる曲率により、ばねエレメントによって半径方向力が、周方向で、半径方で向弾性的な軸受ブシュに作用させられる。これによって軸受ブシュは半径方向で弾性的に拡開され、軸受ブシュに対して相対的に回動可能な部材（テンショニングアームまたはベース体）に半径方向で負荷を加え、これによりブレーキのように作用する。

できるだけ高く、均一な緩衝力のためには、プリロード手段ができるだけ大きなコンタクト面を有していると有利である。このためには、プリロード手段は、少なくとも軸受ブシュの半分の軸方向の長さに相当する軸方向の長さを有していてよい。

上述したように、軸受ブシュは、部材、すなわちベース体またはテンショニングアームのうちの一方に相対回動不能に結合されている。相対回動不能な結合のためには、特に、軸受ブシュと、この軸受ブシュに相対回動不能に結合された構成部材との間に形状結合手段が設けられていてよく、この形状結合手段は、形状結合式に互いに内外に係合する。係合結合手段は、たとえば、軸方向に延びるウェブを有していてよく、このウェブは、軸方向に延びる対応する溝内に形状結合式に係合するので、軸受ブシュは、接続構成部材に対して回動を防止されている。

少なくとも１つのばねエレメントが確実に保持されているようにするために、軸受ブシュに相対回動不能に結合された部材の周面には、ばねエレメント毎に１つの切欠きが設けられていてよく、この切欠き内にそれぞれ１つのばねエレメントが収容されている。この場合特に、ばねエレメントは周方向で切欠きの側面に支持されていることが規定されている。可能な第１の実施形態によれば、軸受ブシュは、ベース体に相対回動不能に結合されており、第１のテンショニングアームが、軸受ブシュに対して回動可能である。この場合、少なくとも１つのばねエレメントはベース体において半径方向に支持されており、軸受ブシュにテンショニングアームの軸受リングに向かう方向で負荷を加える。この実施形態に対して択一的な第２の実施形態によれば、軸受ブシュがテンショニングアームに相対回動不能に結合されており、軸受リングおよびテンショニングアームから成る構造ユニットは、ベース体に対して回動可能である。この場合、少なくとも１つのばねエレメントは、テンショニングアームにおいて半径方向に支持されており、軸受ブシュにベース体のスリーブ付設部に向かう方向で負荷を加える。

或る実施形態によれば、ばね装置は少なくとも１つの湾曲ばねを有している。この湾曲ばねは、組み込まれた状態で、テンショニングアームの旋回軸線を中心として、３６０°よりも短い、特に３３０°よりも短い周方向の延在長さを有している。この湾曲ばねは、その両端部にそれぞれ１つの支持区分を有している。この支持区分で、ばねはテンショニングアームにおいて周方向で支持されており、これにより両方のテンショニングアームに互いに対して負荷を加えることができる。支持区分は、円弧状に構成されていてよく、テンショニングアームに設けられた対応する周方向溝内に挿入されているので、ばねは軸方向でも周方向でも、両テンショニングアームの両周方向溝内への収容によって位置固定されている。両支持区分の間には、ばね区分が位置している。このばね区分では、ばねの弾性的な拡開時に潜在的なエネルギが蓄積される。湾曲区分とも呼ばれ得るばね区分は、弾性的な拡開時に特に曲げ負荷される。少なくとも１つの湾曲ばねは、円形ワイヤまたは方形ワイヤから製造されていてよい。１つまたは２つのばねが設けられていてよい。

ベース体は、定置の構成部材、たとえば補機またはエンジンハウジングにおいてベルトテンショニング装置を取り付けるための取付け区分を有していてよい。取付け区分は、駆動シャフトが貫通ガイドされているスリーブ区分または環状区分からフランジ状に突出していてよい。取付け区分が、ベース体を補機に結合させることができる複数の取付け点を有していると有利である。

好適な実施例を以下に図面につき説明する。

１つの曲げばねを備えた本発明に係るベルトテンショニング装置を第１の実施形態で示す、Ａ）分解斜視図である。 １つの曲げばねを備えた本発明に係るベルトテンショニング装置を第１の実施形態で示す、Ｂ）横断面図である。 １つの曲げばねを備えた本発明に係るベルトテンショニング装置を第１の実施形態で示す、Ｃ）半分の縦断面図である。 １つの曲げばねを備えた本発明に係るベルトテンショニング装置を変更された第２の実施形態で示す、Ａ）分解斜視図、Ｂ）横断面図、Ｃ）縦断面図およびＤ）拡大された半分の縦断面図である。 ２つの曲げばねを備えた本発明に係るベルトテンショニング装置を第３の実施形態で示す、Ａ）分解斜視図、Ｂ）２つの曲げばねの間を通る切断面での横断面図、およびＣ）縦断面図である。 ２つの曲げばねを備えた本発明に係るベルトテンショニング装置を変更された第４の実施形態で示す、Ａ）分解斜視図、Ｂ）２つの曲げばねの間を通る切断面での横断面図、Ｃ）半分の縦断面図およびＤ）拡大された半分の縦断面図で示す図である。

以下で一緒に説明される図１Ａから図１Ｃは、本発明によるベルトテンショニング装置２を第１の実施形態で示している。ベルトテンショニング装置２は、ベース体３と、第１のテンショニングローラ５を備えた第１のテンショニングアーム４と、第２のテンショニングローラ７を備えた第２のテンショニングアーム６と、ばね装置８とを有しており、ばね装置８を介して、両方のテンショニングアーム４，６は回動方向で互いに対してばね弾性的に支持されている。

ベース体３は、補機のような定置の構成部材に取り付けられ得る。補機は、原理的には、ベルトドライブの部分であるあらゆる機械であってよく、つまり特に、ジェネレータ、ウォータポンプ等のような自動車のメインエンジンにより駆動されるあらゆる補機であってよい。定置の構成部材に結合するために、ベース体３は取付け区分９を有している。取付け区分９は、特に円周に沿って分配され、かつ半径方向に外方に向かって突出する、孔を備えた３つのフランジ突出部１０を備えており、この孔を通じて、定置の構成部材への取り付けのためのねじが差し込まれ得る。本実施形態によるベルトテンショニング装置２は、ベース体３の取付け区分９と、テンショニングローラ５，７とが、テンショニングアーム４，６の支承手段２２，２３，２４に関して１つの共通の側に位置しているように、構成されている。

さらにベース体３は、半径方向内側で取付け区分９に接続するフランジ区分１１を有している。このフランジ区分１１は、第２のテンショニングアーム６を軸方向で支持するために働く。フランジ区分１１は、半径方向内側でスリーブ区分１５に移行する。スリーブ区分１５には、第１のテンショニングアーム４もしくは第２のテンショニングアーム６が半径方向で支承されている。スリーブ区分１５の自由端には、終端部としての環状ディスク２１が位置固定されている。この場合、この位置固定は、スリーブ区分１５の端部側の縁部を曲げることにより行われるが、他の取付け法も同様に可能である。環状ディスク２１は、第１のテンショニングアーム４もしくは第２のテンショニングアーム６を軸方向で支持するための支持面を形成する。全体的に、環状ディスク２１、スリーブ区分１５およびフランジ区分１１は、両テンショニングアーム４，６のための、半縦断面においてほぼＣ字形の収容部を形成する。

この場合に、ベース体３、第１のテンショニングアーム４および第２のテンショニングアーム６は、軽金属鋳造部分のような金属材料または鋼から形成されている。鋼製構成部材は、少ない材料使用量において高い強度を有するという利点を有しているので、特にテンショニングアーム４，６は軸方向で薄く形成され得る。両テンショニングアーム４，６の軸方向の長さは、支承手段の領域において、ばね装置８の軸方向の長さよりも短く形成されている。

第１のテンショニングアーム４は、第１の軸受２２により、第１の旋回軸線Ａ４を中心として旋回可能に支承されている。第２のテンショニングアーム６は、第２の軸受２４により、第２の旋回軸線Ａ６を中心として旋回可能に支承されている。この場合、両方の軸受２２，２４は、互いに対して同軸的に配置されており、つまり両旋回軸線Ａ４，Ａ６は一致している。しかし、基本的には、特定の用途のために、両方の軸線が互いに対して平行に、もしくは偏心して配置され得ることも可能である。旋回軸線Ａ４，Ａ６を中心として周方向に延びるばね装置８は、両方のテンショニングアーム４，６の相対的な旋回運動に抗して作用する。両テンショニングアーム４，６は、介在するばね装置８により、互いに対して相対的に制限されて回動可能であり、かつばね装置８と一緒にベース体３に対して軸線Ａ４，Ａ６を中心として自由に回動可能である、つまり３６０°以上回動可能である。定置の構成部材に組み付けられた状態では、この自由な回動性は、組み付け位置が許容する範囲でのみ与えられている。旋回軸線Ａ４，Ａ６は、ベルトテンショニング装置２が組み付けられた状態では、ベース体３の開口３６内に位置することが規定されている。

テンショニングアーム４，６は、それぞれ保持体区分１２，１３を有している。保持体区分１２，１３は、各テンショニングアーム４，６の環状の軸受区分１９，２０から半径方向外方に向かって突出している。保持体区分１２，１３には、それぞれ１つの所属するテンショニングローラ５，７が取り付けられており、対応する軸受１８，１８’によって旋回軸線Ａ４，Ａ６に対して平行に延びる回転軸線Ａ５，Ａ７を中心として回動可能に支承されている。軸受１８は、ねじ１４により支持体区分に緊締されている。第２のテンショニングローラ７は、同様の形式で第２のテンショニングアーム６の軸受エレメントに回動可能に支承されており、ねじ結合部１４’によりテンショニングアーム６に取り付けられている。ディスク１６，１６’が、テンショニングローラ５，７の軸受１８，１８’内への汚れの侵入を阻止する。

以下では、ベルトテンショニング装置の軸受装置に関して詳しく言及する。軸受装置は特に図１Ｃに詳細に看取される。第１のテンショニングアーム４は、半径方向内側に、ベース体３における回動可能な支承のための軸受区分１９を有している。第２のテンショニングアーム５は、第１の軸受区分１９もしくはベース体３に対して相対的に回動可能な支承のための軸受区分２０を有している。第１の軸受区分１９と第２の軸受区分２０とは、軸方向および半径方向で互いに対して支承されていることが判る。第１の軸受区分１９は、半縦断面において、ほぼＣ字形に構成されており、第１の軸受２２によってベース体３において回動可能に支承されている。第２の軸受区分２０は、断面でほぼ方形に構成されており、Ｃ字形の第１の軸受区分１９内で回動可能であるように挿入されている。

第１の軸受２２は、横断面でほぼＬ字形の軸受ブシュ２９を有している。この軸受ブシュ２９は、ベース体３に対する、第１のテンショニングアーム４のための軸方向および半径方向の支承手段を形成する。第１の軸受２２は、さらに軸受ブシュ２９に結合された軸受ディスク３０を有しており、この軸受ディスク３０は、第１のテンショニングアーム４を反対の第２の軸方向で滑り支承する。Ｌ字形の軸受ブシュ２９および軸受ディスク３０は一緒に、テンショニングアーム４，６の軸受区分１９，２０が収容されているほぼＣ字形の軸受収容室を形成する。第１の軸受２２は、軸方向で環状ディスク２１に対して支持されている。環状ディスク２１は、スリーブ区分１５に固く結合されている。軸受ブシュ２９は、ベース体３のスリーブ区分１５に装着され、第１のテンショニングアーム４のＣ字形の環状区分１９のためのラジアル軸受を形成する。第２の軸受区分２０は、特にＣ字形の滑りリングの形態で構成されている第２の軸受２４を介して、Ｃ字形の第１の軸受区分１９内に軸方向および半径方向で支承されている。

組付けは、以下のように行われ得る。すなわち、第２の軸受２４、第２のテンショニングアーム６、アキシャル軸受２３、第１のテンショニングアーム４、第１の軸受２２から成る軸受装置が、スリーブ付設部１５に被せ嵌められる。次いで、環状ディスク２１がスリーブ区分１５に被せ嵌められ、次いでスリーブ区分１５の端部側の縁部が曲げられる。組み付けられた状態では、テンショニングアーム４，６が軸方向で取付け区分１１と環状ディスク２１との間に位置している。ベース体３もしくはスリーブ区分１５の軸方向の長さは、曲げばね２５の軸方向の長さの三倍よりも小さいので、軸方向の構造空間は特に小さくなっている。それぞれ互いに対して回動可能な構成部材３，４，６の間には、環状シール４１，４２が設けられている。これらの環状シール４１，４２は、軸受内への汚れの望ましくない侵入を阻止する。

本実施形態の特徴は、プリロード手段１７が設けられていることにある。このプリロード手段１７は、半径方向でベース体３の外周面と、軸受ブシュ２９の内周面との間に配置されており、これにより、半径方向力を半径方向外方に向かって、軸受ブシュ２９に対して相対的に回動可能な環状区分１９の方向に作用させることができる。軸受ブシュ２９は、たとえばプラスチック部分であり、特にポリアミドから形成されたプラスチック部分である。このプラスチック部分は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成された摩擦を減じるコーティングでコーティングされていてよい。

軸受ブシュ２９は、ベース体のスリーブ付設部１５に対して相対回動不能に保持されている。相対回動不能な結合のためには、形状結合手段が設けられている。この形状結合手段は、この場合、軸受ブシュ２９の内周面に設けられた半径方向の複数の突出部４５を有していて、これらの突出部４５は、一方の側で開放した対応する切欠き４６もしくは溝内に挿入され得るので、これら両構成部材は周方向で形状結合式に互いに対して結合されている。軸受ブシュ２９は、断面でほぼＬ字形に構成されており、フランジ状の区分３４を有している。このフランジ状の区分３４はベース体３のフランジ区分１１に対して軸方向で支持されており、第１のテンショニングアーム４の軸受リング１９のための軸方向の滑り軸受面を形成する。さらに軸受ブシュ２９は、軸受リング１９のための周方向の滑り軸受面を形成するスリーブ状の区分３５を有している。

特に図１Ａでは、軸受ブシュ２９が全周にわたって分配された、軸方向に延びる複数のスリットもしくはメアンダ状のウェブ区分３９を有していることが判る。全周にわたって分配されたスリットもしくはメアンダ状のウェブ区分３９は、軸受ブシュ２９が半径方向で拡開され得ることを可能にする。半径方向で弾性の変形性により、プリロード手段１７により導入される半径方向力が半径方向外方に向かって、第１のテンショニングアーム４の軸受リング１９に伝達されるので、テンショニングアーム４とベース体３との間で遊びのない支承が形成されている。

プリロード手段１７は、この実施形態では、ばねエレメントを有している。このばねエレメントは、ベース体３のスリーブ区分１５と、該スリーブ区分１５に相対回動不能に結合された軸受ブシュ２９との間に周方向に延びている。ばねエレメント１７の相応する構成、特にサイズおよび強度により、緩衝力が需要に応じて設計され得る。ばねエレメント１７は、たとえば旋回軸線Ａ４に関して、３０°～９０°の周方向の延在長さにわたって延びていてよい。ばねエレメント１７の軸方向の長さは、少なくとも、軸受ブシュ２９の半分の軸方向の長さであってよい。

図示されているものとは異なり、ばねエレメント１７は、組み付けられていない状態では、ベース体３の支持面の曲率とは異なる曲率を有している。特に、ばねエレメントは、真っ直ぐな板ばねとして構成されていることが規定されている。支持面とは異なる曲率により、ばねエレメント１７により半径方向力が、ばねエレメントに対して同軸的に配置された半径方向で弾性の軸受ブシュ２９に作用させられる。これによって、軸受ブシュ２９は、半径方向で弾性的に拡開され、第１のテンショニングアーム４の環状の軸受区分１９に押圧力を加える。その限りでは、プリロード手段１７は、軸受ブシュ２９との協働において、テンショニングアーム４への制動作用もしくは緩衝作用を有している。したがって、プリロード手段１７および軸受ブシュ２９は、一緒に緩衝手段とも呼ばれ得る。

特に図１Ａから判るように、ばねエレメント１７は、周方向に延びる切欠き４０内に挿入される。この場合、切欠き４０の周方向の延在長さは、挿入された状態でのばねエレメント１７の周方向の延在長さに一致するので、ばねエレメント１７はベース体３に対して確実に保持されている。

ばね装置８は、湾曲ばね２５を有しており、該湾曲ばねの第１の支持区分２６は、第１のテンショニングアーム４に支持されており、第２の支持区分２７は、第２のテンショニングアーム６に周方向で支持されている。支持区分２６，２７は、湾曲ばね２５の両端部を形成し、したがって端部区分とも呼ばれ得る。端部区分は円弧状に構成されており、それぞれ所属のテンショニングアーム４，６に結合された支持エレメント３１，３２に設けられた対応する周面溝内に係合する。支持エレメント３１，３２は、それぞれ下方から、テンショニングアーム４，６の所属する保持体区分１２，１３に被せ嵌められる。所属する支持エレメント３１，３２内への端部区分２６，２７の形状結合式の係合により、湾曲ばね２５は、軸方向でも周方向でも位置固定される。両支持区分２６，２７の間には、湾曲ばね２５の自由なばね区分が延びている。この自由なばね区分において、ばねの拡開時の潜在的なエネルギが蓄積される。湾曲ばね２５は、両端部区分の間に延びる中間平面に関して鏡像対称的に構成されている。

湾曲ばね２５は、第１の旋回軸線Ａ４および第２の旋回軸線Ａ６を中心として、３６０°よりも短い周方向の延在長さを有している。この場合、湾曲ばね２５のばね区分の平均的な曲率半径は、両テンショニングアーム４，６の環状の軸受区分１９，２０の最大の曲率半径よりも大きい。湾曲ばね２５の軸方向の全長は、両テンショニングアーム４，６の環状の軸受区分よりも大きいので、全体的に軸方向でコンパクトな構造が得られている。湾曲ばね２５は、有利な実施形態では、平材から製造されている。平材とは、特に出発材料として方形の横断面を有する金属薄板ストリップが使用されることを意図している。

湾曲ばね２５は、組み込み状態では周方向で強い圧力プリロードにさらされている。つまり、ばねは、その弛緩された状態に比べて拡開されているので、ばねは両方のテンショニングアーム４，６に互いに近づく方向に負荷を加える。プリロードを加えられた位置の（一時的な）位置固定のために、テンショニングアーム４，６は、ばねのプリロード力に抗して互いに離れる方向に運動させられ、固定ピン３３が第１のテンショニングアーム４の第１の孔内に差し込まれる。固定ピン３３は、第２のテンショニングアーム６に設けられた半径方向の突出部に対して周方向で支持されている。ベルトテンショニング装置２を補機に組み付け、ベルトを装着した後に、固定ピン３３が引き抜かれるので、テンショニングアーム４，６には、湾曲ばね２５によって周方向で互いに近づく方向に負荷が加えられ、テンショニングローラ５，７がベルトにプリロードを加える。

ベース体３もしくはベルトテンショニング装置２は、ベルトテンショニング装置２が補機に組み付けられた状態で、テンショニングアーム４，６の旋回軸線Ａ４，Ａ６が、駆動シャフトの外径の内側に、特に駆動回転軸線に対してほぼ同軸的に配置されているように、構成されている。

図２Ａ～図２Ｄは、ベルトテンショニング装置の、僅かに変更された第２の実施形態を示している。この実施形態は、図１に示したベルトテンショニング装置に十分に一致し、その限りでは共通点に関して図１の説明が参照される。この場合、同一もしくは変更された細部には図１と同一の参照符号が備えられている。

図１に示した実施形態とは異なり、図２に示した実施形態のプリロード手段は、２つのばねエレメント１７，１７’を有している。これらのばねエレメント１７，１７’は、互いに対して直径方向で対峙して配置されている。この場合、両ばねエレメント１７，１７’は、旋回軸線Ａ４を中心として約９０°の周方向の延在長さにわたって延びているが、この周方向の延在長さに制限されない。本実施形態の利点は、これにより、より大きな半径方向力を形成することができ、このことがより大きな緩衝作用をもたらすことにある。ばねエレメント１７，１７’が互いに反対に向けられていることによって、力は軸受ブシュ２９に対称的に作用する。図２Ａに示された分解図には、軸受ディスク３０および終端ディスク２１が既に組み付けられた状態で示されている。

図３Ａ～図３Ｃには、本発明に係るベルトテンショニング装置２が別の実施形態で示されている。この実施形態は、大部分で図１に示したベルトテンショニング装置に一致し、その限りでは共通点に関して図１の説明が参照される。この場合、同一もしくは互いに対応する細部には、図１と同一の参照符号が備えられている。

上述の実施形態との第１の差異は、ベルトテンショニング装置２が、以下のように構成されていることにある。すなわち、テンショニングアーム４，６の支承手段２２，２４が、ベース体３において、軸方向でベース体３の取付け区分９とテンショニングローラ５，７もしくはベルトの中間平面との間に配置されている。組み付けられた状態でベルトの中心が張設される平面がベルト平面として定義されている。

別の差異は、ばね装置８の構成に関する。この場合、ばね装置８は、２つの湾曲ばね２５，２５’を有している。これらの湾曲ばね２５，２５’は、互いに同一に構成されており、互いに対して平行に配置されている。両湾曲ばね２５，２５’は、１つまたは複数の取付けエレメントにより、互いに対して軸方向のギャップを形成しながら結合されている。端部区分２６，２７；２６’，２７’は、支持エレメント３１，３２内に収容されている。この支持エレメント３１，３２は、それぞれ２つの円弧状の溝を有している。支持エレメント３１，３２は、図１または図２に示した実施形態と同様に、各テンショニングアーム４，６に結合されている。この場合、両方の湾曲ばね２５，２５’は、丸い材料から製造されている、つまり湾曲ばね２５，２５’は、長さにわたって丸い横断面を有している。

図３に示したこの実施形態では、プリロード手段１７が１つのばねエレメントを有している。このばねエレメントは、図１に示した実施形態におけるのと同様に、周方向に、ベース体３のスリーブ区分１５と、該スリーブ区分１５に相対回動不能に結合された軸受ブシュ２９との間で延びている。その限りでは、プリロードもしくは緩衝の構成および機能形式に関しては、繰り返しを防ぐために上述の説明が参照される。

図４Ａ～図４Ｄには、本発明に係るベルトテンショニング装置２の別の実施形態が示されている。この実施形態は、図３に示したベルトテンショニング装置に十分に一致するので、その限りでは共通点に関して図３の説明が参照される。この場合、同一もしくは互いに対応する細部には、図３と同一の参照符号が備えられている。

図３に示した実施形態とは異なり、図４に示した実施形態におけるプリロード手段は、２つのばねエレメント１７，１７’を有している。これらのばねエレメント１７，１７’は、互いに直径方向で対峙して配置されている。この場合、両ばねエレメント１７，１７’は、旋回軸線Ａ４を中心として約９０°の周方向の延在長さにわたって延びているが、この周方向の延在長さに制限されない。この実施形態の利点は、これにより、より大きな半径方向力を形成できることにあり、このことはより大きな緩衝作用をもたらす。ばねエレメント１７，１７’が互いに反対に向けられていることによって、力は軸受ブシュ２９に対称的に作用する。図４Ａに示した分解図では、軸受ディスク３０と終端ディスク２１とは既に組み付けられた状態で示されている。

上述の全ての実施形態にとって、以下の利点が生じる。すなわち、ベース体３、軸受ブシュ２９、この軸受ブシュ２９上で旋回可能に支承されたテンショニングアーム４から成る装置は、プリロード手段１７，１７’の半径方向のプリロード力に基づいて半径方向で遊びを有していない。全体的にこの形式で良好な緩衝特性が、テンショニングアーム４，６のための小さな位置公差と同時に達成される。プリロード手段１７，１７’の適切な選択および構成により、ベルトテンショニング装置の所望の緩衝特性が需要に適合され得る。

２ ベルトテンショニング装置
３ ベース体
４ 第１のテンショニングアーム
５ 第１のテンショニングローラ
６ 第２のテンショニングアーム
７ 第２のテンショニングローラ
８ ばね装置
９ 取付け区分
１０ フランジ突出部
１１ フランジ区分
１２ 保持体区分
１３ 保持体区分
１４ ねじ
１５ スリーブ区分
１６ ディスク
１７，１７’ プリロード手段
１８ 軸受
１９ 軸受区分
２０ 軸受区分
２１ 環状ディスク
２２ 軸受
２３ 軸受
２４ 軸受
２５，２５’ 湾曲ばね
２６，２６’ 支持区分
２７，２７’ 支持区分
２８，２８’ ばね区分
２９ 軸受ブシュ
３０ 軸受ディスク
３１ 支持エレメント
３２ 支持エレメント
３３ 孔
３４ フランジ区分
３５ スリーブ区分
３６ 孔
３９ ウェブ区分
４０ 切欠き
４１ 環状シール
４２ 環状シール
Ａ 軸線

Claims (10)

1. ベルトテンショニング装置であって、
   スリーブ区分（１５）を備えるベース体（３）と、
   軸受ブシュ（２９）によって前記ベース体（３）の前記スリーブ区分（１５）において第１の旋回軸線（Ａ４）を中心として旋回可能に支承された第１のテンショニングアーム（４）であって、第１の回転軸線（Ａ５）を中心として回動可能な第１のテンショニングローラ（５）を有しており、前記軸受ブシュ（２９）は、半径方向で弾性に構成されていて、前記ベース体（３）および前記第１のテンショニングアーム（４）のうちの一方の部材に相対回動不能に結合され、かつ前記ベース体（３）および前記第１のテンショニングアーム（４）のうちの他方の部材に対して回動可能である、第１のテンショニングアーム（４）と、
   前記ベース体（３）において第２の旋回軸線（Ａ６）を中心として旋回可能に支承され、かつ第２の回転軸線（Ａ７）を中心として回動可能な第２のテンショニングローラ（７）を有する、第２のテンショニングアーム（６）と、
   ばね装置（８）であって、前記第１のテンショニングアーム（４）と前記第２のテンショニングアーム（６）とが当該ばね装置（８）によって周方向で互いに対してプリロードを加えられるように、前記第１のテンショニングアーム（４）と前記第２のテンショニングアーム（６）との間に配置されているばね装置（８）と、
   プリロード手段（１７，１７’）であって、半径方向で前記軸受ブシュ（２９）の周面と、前記軸受ブシュ（２９）に相対回動不能に結合された部材（３，４）の周面との間に配置されており、これにより前記軸受ブシュに対して相対回動可能な部材（４，３）に向かう方向で半径方向力を作用させるプリロード手段（１７，１７’）と、
   を備える、ベルトテンショニング装置。
2. 前記プリロード手段（１７，１７’）が、少なくとも１つのばねエレメントを有しており、該ばねエレメントが、周方向に、前記軸受ブシュ（２９）と、該軸受ブシュ（２９）に相対回動不能に結合された部材（３，４）との間で、少なくとも３０°および最大で９０°の周方向の延在長さだけ延びている、請求項１記載のベルトテンショニング装置。
3. 少なくとも２つのばねエレメントが、全周にわたって分配されて配置されており、前記ばねエレメントは、該ばねエレメントにより形成される半径方向力が互いに対して少なくとも部分的に相殺されるように、配置されており、かつ互いに同一に構成されている、請求項１または２記載のベルトテンショニング装置。
4. 少なくとも１つの前記ばねエレメントは、組み付けられていない状態では、前記軸受ブシュ（２９）に相対回動不能に結合されている部材（３，４）の曲率とは異なる曲率を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。
5. 前記プリロード手段（１７，１７’）が、少なくとも前記軸受ブシュ（２９）の半分の軸方向の長さに相当する軸方向の長さを有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。
6. 前記軸受ブシュ（２９）に相対回動不能に結合された部材（３，４）の周面が、ばねエレメント毎に１つの切欠き（４０）を有しており、該切欠き内にそれぞれ１つのばねエレメントが収容されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。
7. 前記軸受ブシュ（２９）が、前記ベース体（３）に相対回動不能に結合されており、前記第１のテンショニングアーム（４）が、前記軸受ブシュ（２９）に対して回動可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。
8. 前記ベース体（３）の前記スリーブ区分（１５）が、外周面に少なくとも１つの切欠き（４６）を有しており、該切欠き（４６）が、前記軸受ブシュ（２９）の内周面に設けられた対応する半径方向の突出部（４５）と、回動防止のために協働する、請求項１から７までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。
9. 前記軸受ブシュ（２９）が、プラスチック部分であって、かつ全周にわたって分配された軸方向に延びる複数のスリット（３９）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。
10. 前記ばね装置（８）が、少なくとも１つの湾曲ばね（２５，２５’）を有しており、該湾曲ばね（２５，２５’）が、前記第１の旋回軸線（Ａ４）および前記第２の旋回軸線（Ａ６）を中心として、３６０°よりも短い周方向の延在長さ（Ｕ２５）を有しており、前記ベース体（３）が、開口（３６）を有しており、該開口（３６）は、補機の駆動シャフトおよび／またはドライブベルトプーリが当該開口（３６）内に非接触に挿入され得るように、構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のベルトテンショニング装置。

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