(57)【要約】  テンショナは、フィールドサービスにおけるテンショナとベルトの容易で確実な再設置を可能にし、同時に、一方向クラッチデバイスを使用することで、煩わしい手作業の位置合わせ手順及び／又は再位置合わせ手順を行わずに連続的なベルトのテンション制御を確実にすることができる。このテンショナは、エンジンの表面に取り付けるように構成された旋回軸を有する。テンショナアームは、フリーアーム止め位置と予取付止め位置との間を軸動するように旋回軸に取り付けられている。ベルトと係合するプーリが、テンショナアーム上で回転するように取り付けられている。ベースカップが、旋回軸の一端の周りに回転可能に取り付けられている。ベースカップは、フリーアーム止め端部と予取付止め端部を有する弧状のスロットを含む。テンショナアームは、テンショナアームの軸動を制限する弧状スロットと協働する。スプリングがテンショナアームとベースカップとの間に結合されており、テンショナアームをベルト張り方向に付勢する。反動防止止め機構が旋回軸と係合し、テンショナアームとのロストモーション接続を有する。ロストモーション接続の際、テンショナアームは反動防止機構と係合せずに自由な範囲を移動する。テンショナアームは、１）テンショナアームが自由な範囲を越えて予取付止め位置に向かって移動するにつれて反動防止機構を回転させ、２）テンショナアームが自由な範囲を越えてフリーアーム止め位置に向かって移動するにつれて反動防止機構を有効にし、自由な範囲を越えるテンショナアームの移動を制限する。テンショナがエンジン表面に取り付けられる際、スプリングを旋回軸に対して固定することができる。
2008533409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンショナであって、
エンジンの表面に取り付けるように構成された旋回軸と、
フリーアーム止め位置と予取付止め位置との間を軸動するように前記旋回軸に取り付けられたテンショナアームと、
前記テンショナアーム上で回転するように取り付けられたベルト係合プーリと、
前記旋回軸の一端の周りに回転可能に取り付けられたベースカップであって、フリーアーム止め端部及び予取付止め端部を有する弧状スロットを含み、前記テンショナアームが、該テンショナアームの前記軸動を制限する前記弧状スロットと協働する、ベースカップと、
前記テンショナアームと前記ベースカップとの間に結合され、前記テンショナアームをベルト張り方向に付勢するスプリングと、
前記旋回軸と係合し、前記テンショナアームとのロストモーション接続を有する反動防止止め機構であって、前記テンショナアームは前記ロストモーション接続時に前記反動防止機構と係合せずに自由な範囲を移動し、前記テンショナアームは、前記テンショナが前記自由な範囲を越えて前記予取付止め位置に向かって移動するにつれて前記反動防止機構を回転させ、前記テンショナアームが前記自由な範囲を越えて前記フリーアーム止め位置に向かって移動するにつれて前記反動防止機構を有効にし、前記自由な範囲を越える前記テンショナアームの移動を制限する、反動防止止め機構と、
を含み、
前記テンショナが取付状態に配置される際に、前記スプリングを前記旋回軸に対して固定することができる、
テンショナ。
【請求項２】
前記テンショナが設置状態にある際に前記テンショナアーム及び前記ベースカップと選択的に結合するピンを更に含む、請求項１に記載のテンショナ。
【請求項３】
前記反動防止機構が一方向の巻きスプリングクラッチを含む、請求項２に記載のテンショナ。
【請求項４】
前記テンショナアームが前記ベースカップの前記弧状スロット内に延びる止めピンを有する、請求項３に記載のテンショナ。
【請求項５】
前記巻きスプリングクラッチは、前記テンショナアームが前記予取付止め位置に向かって回転する際に、巻きが解かれて前記旋回軸の周りを回転するように配置されている、請求項４に記載のテンショナ。
【請求項６】
前記巻きスプリングクラッチが半径方向に延びる半円形のタングを有し、前記テンショナアームの前記止めピンは半径方向に延びる前記タングの前記半円形状と相補する形状の接触面を有する、請求項５に記載のテンショナ。
【請求項７】
前記反動防止機構が、前記一方向スプリングを密閉するクラッチスリーブを更に含む、請求項３に記載のテンショナ。
【請求項８】
前記クラッチスリーブが、半径方向に延びて弧状のフリー行程空間を間に定める２つの止め面を有し、前記テンショナアームの前記止めピンが前記弧状のフリー行程空間内を移動するように位置決めされている、請求項７に記載のテンショナ。
【請求項９】
前記クラッチスリーブが、前記クラッチスリーブの内腔と前記巻きスプリングクラッチの外径との間に０.５ｍｍ未満の半径方向間隙を有する、請求項７に記載のテンショナ。
【請求項１０】
前記スプリングがピッチを有するねじれ螺旋スプリングであり、前記テンショナアームが前記螺旋スプリングの一端を収容する上面を有し、前記ベースが前記螺旋スプリングの反対側の端部を収容する下面を有し、前記上面及び前記下面のうちの少なくとも１つが前記ピッチと同様なピッチを有する螺旋の形状に形成されている、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、内燃機関駆動システムと使用するために、歯付にすることのできる無端駆動ベルト上にほぼ所定の最適な張力を保つ張力調整デバイスに関し、より詳細には、ベルトに接近する方向及びベルトから離れる方向へのテンションアームの移動を制御するための一方向機構を含むスプリング付勢式偏心デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
テンショナアームの駆動ベルト側への移動が一方向機構によって制御されている公知のテンショナ設計がいくつかある。米国特許第４，１４５，９３４号は、テンショナアームがテンションスプリングによってベルト側に付勢されるとアーム偏心（レバー）が外方向に回転することができなくなるようにアーム偏心（レバー）に押し付けられる楔を記載している。
【０００３】
米国特許第４，３５１，６３６号は、基本的には同様であるが一方向楔の代わりにラチェット／爪アセンブリを用いたテンショナを記載している。
【０００４】
他のラチェット及び爪機構が米国特許第４，６３４，４０７号に記載されている。
【０００５】
米国特許第４，３９２，２８０号は、一方向機構がテンショナアームと旋回軸との間に配置された一方向ローラクラッチ又はスプリングクラッチからなるデバイスを記載している。
【０００６】
前述の発明は全て一方向機構を記載している。一方向機構では、テンショナアームは、ベルトに向かって内方に移動するようになるとベルトから離れる方向に回転することができなくなる。
【０００７】
米国特許第４，５８３，９６２号は、エンジンの熱膨張に必要とされる、逆行止めに向かうアームの制限された戻り行程を許容する機構を記載することにより、これらの設計に対する改良を提供している。この特許の詳しい設計として、スプリングクラッチタイプの一方向デバイスと弧状スロットが記載されており、この弧状スロット内でアームは自由に逆方向に回転することができる。
【０００８】
米国特許第４，８０８，１４８号は、スロット制御逆行程の代わりに、ラチェット及び爪アセンブリと固定取付部材との間に位置するエラストマースプリングなど、弾性のある付勢要素を用いた設計を記載している。
【０００９】
米国特許第４，８２２，３２２号及び第４，８３４，６９４号は、一方向機構が従来の一方向（ローラ）クラッチであり、アームの戻り行程が弧状スロットによって制御される発明を記載している。
【００１０】
前述の設計は全て、エンジンブロックの熱膨張を補償するためにある程度の制限された戻り行程を可能にしてはいるが、テンショナアームを予設置位置まで完全に戻すことはできない。テンショナアームを予設置位置に完全に戻すことは、フィールドサービスの後、現在のベルトを再度設置しなくてはならないときに必要であり、伸びていない新しいベルトの設置が必要であるときには更に必要である。
【００１１】
再設置に際する前述の問題を克服するため、提案がいくつかなされている。
【００１２】
米国特許第４，９１７，６５５号は、スプリングクラッチの移動を制御する複数の弧状スロットを有し、更に、ロックされた逆止方向に逆らうスプリングクラッチの強制移動が可能であることを示唆している。
【００１３】
米国特許第４，９２３，４３５号及び第６，３７５，５８８号はテンショナを記載しており、このテンショナには、一方向機構と結合した粘性クラッチが、テンショナアームとテンショナの固定部分との間に設置されている。これらの場合、粘性クラッチの粘性摩擦力を克服することによってアームをベルトから離れる方向に強制的に移動させることができる。
【００１４】
アームをベルトから離れる方向に回転させるために必要な戻りトルクは非常に大きいため、これらの設計の全てに重大な欠点がある。粘性クラッチを強制的に移動させる際、回転速度がさほど遅くない場合に、オペレータがテンショナの構成要素の一部を破損してしまう可能性が最も高い。一方、米国特許第４，９１７，６５５号に記載のような簡素なスプリングクラッチが逆方向に移動すると、クラッチがリリースされる代わりにスプリングのタング(tangs)が曲がってしまう可能性が最も高い。これは、スプリングのワイヤ、スプリングのコイル及び軸の直径の製造公差、そして、特に使い古された車の埃だらけのエンジン室環境では全く予測不能な摩擦係数レベルに対し、スプリングクラッチが非常に敏感であるという事実による。
【００１５】
同じ理由から、この特定の設計は正確な戻り行程角を適切に制御することができない。これは、ベルトの張り方向へのクラッチスプリングの実際のリリーストルクによっては、スプリングタングとこのタングに隣接する最初の２つのコイルが予期せず曲がって開いてしまい、これによって止め(stops)間の実際の行程角が変わってしまうためである。
【００１６】
米国特許出願６０／３３５，８０１号に記載の設計は、再設置のためにテンショナアームをベルトから離れる方向にリリースする、実用的で信頼性のある解決法を提供している。しかし、この設計も、前述の３つの設計と同様に高価で高精度の構成要素が多数必要であり、これらの構成要素によってテンショナのサイズが大きくなって重量も増えるため、これらは全て現代の自動車のエンジンには極めて望ましくないことである。更に、この設計もリリーストルクをうまく制御しないという欠点を有する。最初のコイルは過度に開かないよう防止されているが、残りのコイルはいずれも、クラッチのコアへの締付嵌合をリリースするよう開かれたときもなおこのコアを支持しなくてはならないため、摩擦抗力が大きくなり、クラッチのリリース／戻りトルクのピーク値とばらつきが大きくなる。
【００１７】
本来備わっている熱膨張行程制限特徴と共に一方向クラッチを使用することで、主スプリングを同時に使用して設置行程を自動的に管理し、テンショナの全体的な作動範囲を広げてベルトの伸びをより長くすることができるようになったが、この設計概念によってこれまでに解決されていない他の技術的な問題が取り込まれた。更に広い行程角にわたってベルトのテンションを制御するには、従来の短行程のテンショナよりもばね定数がかなり小さい主スプリングを使用することが必要となる。ばね定数が更に小さいということは、スプリングが更に長い、即ちコイル数が更に多いことと、予巻きの角度が更に大きいことを決定している。これらのスプリング設計には特有の欠点がある。即ち、スプリングの固有振動数が小さくなり、スプリングは大きな前負荷角度で巻かれると容易に変形してしまう。このことにより、スプリングは作動の際に過度の振動を更に受けやすくなり、スプリングの疲労破壊が早まり、エンジンが破損してしまう。
【特許文献１】米国特許第４，１４５，９３４号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３５１，６３６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６３４，４０７号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３９２，２８０号明細書
【特許文献５】米国特許第４，５８３，９６２号明細書
【特許文献６】米国特許第４，８０８，１４８号明細書
【特許文献７】米国特許第４，８２２，３２２号明細書
【特許文献８】米国特許第４，８３４，６９４号明細書
【特許文献９】米国特許第４，９１７，６５５号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，９２３，４３５号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，３７５，５８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、フィールドサービスにおけるテンショナとベルトの再設置を容易かつ確実に行うことができ、同時に、一方向クラッチデバイスを使用することで、煩わしい手作業の位置合わせ手順及び／又は再位置合わせ手順を行わずに容易で連続的なベルトのテンション制御を行うことのできるテンショナを提供する。
【００１９】
クラッチがベルトの張り方向へ回転移動される際にクラッチのスプリングタング及び／又は隣接コイルが曲がることによって生じる、スプリング式一方向クラッチのリリース／戻りトルクのばらつきを克服することが望ましい。
【００２０】
更に、クラッチがベルトから離れる方向へのアームの移動を防止する逆行止めとして作用する際の過度な湾曲や降伏を避けるために、スプリング式一方向クラッチの力保持タングを支持することが望ましい。
【００２１】
また、テンショナアームが低温起動位置から離れるような経路を移動しているときに一方向クラッチが回転しないように、アームの突発的な短時間の振動移動からクラッチを隔てる設計を提供することが望ましい。
【００２２】
更に、エンジンの作動中にアーム止めの金属間接触を取り除くことによって低ノイズのテンショナを提供することが望ましい。
【００２３】
また、過度なスプリングの変形と振動を制限し、スプリングの疲労破壊を防止する特徴をテンショナに取り入れることが望ましい。
【００２４】
本発明の原理は、あらゆる一方向デバイスに関連して使用されるように適応可能であるが、アームと旋回軸との間に機能上配置されたスプリングクラッチ式の一方向デバイスによってアームの作動範囲が制御される自動調整式テンショナにとりわけ好適である。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の１つの態様に従って、エンジンの表面に取り付けるように構成された旋回軸を有するテンショナが提供される。テンショナアームは、フリーアーム止め位置と予取付止め位置との間を軸動するように旋回軸に取り付けられている。ベルトと係合するプーリが、テンショナアーム上で回転するように取り付けられている。ベースカップが、旋回軸の一端の周りに回転可能に取り付けられている。ベースカップは、フリーアーム止め端部と予取付止め端部を有する弧状のスロットを含む。テンショナアームは、テンショナアームの軸動を制限する弧状スロットと協働する。スプリングがテンショナアームとベースカップとの間に結合されており、テンショナアームをベルト張り方向に付勢する。反動防止止め機構が旋回軸と係合し、テンショナアームとのロストモーション接続を有する。ロストモーション接続の際、テンショナアームは反動防止機構と係合せずに自由な範囲を移動する。テンショナアームは、１）テンショナアームが自由な範囲を越えて予取付止め位置に向かって移動するにつれて反動防止機構を回転させ、２）テンショナアームが自由な範囲を越えてフリーアーム止め位置に向かって移動するにつれて反動防止機構を有効にし、自由な範囲を越えるテンショナアームの移動を制限する。テンショナがエンジン表面に取り付けられる際、スプリングを旋回軸に対して固定することができる。
【００２６】
本発明の他の態様に従ってテンショナが提供される。このテンショナは、旋回軸と、旋回軸の下端部の周りに回転可能に取り付けられたベースカップと、旋回軸を中心に軸動可能に取り付けられたアームと、アームに偏心的に取り付けられたプーリ／軸受アセンブリと、アームを駆動ベルトに向かって付勢するように、ベースカップとアームとの間に取り付けられたねじれスプリングと、アームと旋回軸との間に取り付けられた一方向スプリングクラッチを含む。スプリングクラッチは、アームがベルトに向かって比較的自由に回転するものの、スプリングクラッチとアームとの間の自由な遊びによって制限された角度行程の量しかベルトから離れる方向に移動することができないようなリリース／自由な回転方向を有するように配置されている。設置を容易にするため、テンショナとベルトの設置の初期段階に、テンショナのプーリができるだけベルトから離れた場所にとどまるようにアームをベースにロックすることのできる設置ピンを更に有することが好ましい。旋回軸がベースカップ及び主スプリングの下部（固定）タングに回転するようにロックされていないので、取付ボルトがエンジンに完全に締められていないときはいつでも、アームを、一方向デバイス及びピボットと共に、ベルトから離れる方向へ手作業で回転させることができる。
【００２７】
本発明の他の態様に従ってスプリングクラッチが提供される。このスプリングクラッチは、クラッチスプリングコイルの過度の開きを防ぐクラッチスリーブによって密閉されている。このクラッチスリーブはプラスチック材料又はエラストマー系の材料からなり、また、クラッチスプリングの負荷保持タングを支持し、かつテンショナアームとクラッチスプリングの間の直接的な金属間接触を隔てるように形成できることが好ましい。前述の実施の形態は共に、スプリングの変形と振動を制限するために２つの際立った特徴を更に有することができる。１つ目の特徴は、スプリングキャビティの少なくとも１つの端部、好ましくは両端部を、公称位置又は公称位置付近でスプリングコイルの理論ピッチと厳密に適合する螺旋として形成することである。２つ目の特徴は、スプリングコイルの半径方向振動を制限するようにスプリングキャビティの少なくとも半分の長さまで延びるスプリング支持材を提供することである。振動防止スプリング支持材は、スプリングの摩耗及びノイズを減少させるためにプラスチック材料又はエラストマー系の材料からなることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の前述の特徴及び利点は、添付の図面と関連して考慮する際に、以下の詳細な説明から更に十分に理解されるであろう。添付の図面では、同一又は同様の参照番号は全ての図面にわたって同一の対応部分を示している。
【００２９】
本発明のテンショナは、図１及び図３において１０で共通に示される。図示のように、テンショナ１０は、旋回軸１、旋回軸１の周りに回転可能に取り付けられたピボットブッシング２１を含むアーム２、プーリ４を支持するアーム２に取り付けられた軸受３、主スプリング５、ベースカップ６、上部ワッシャ７、ロックリング８及びクラッチスプリング９を含む。
【００３０】
ピボットブッシング２１によって、アーム２は、アーム２とベースカップ６との間に取り付けられた主スプリング５、及び／又はスロットをエンジン（図示せず）に取り付ける対応するスプリングタングによってベルト（図示せず）の方向に付勢されながら、旋回軸１の中心軸の周りを回転することができる。上部ワッシャ７は、旋回軸１のリング溝１５内に配置されたロックリング８によって、軸方向に移動して旋回軸１から外れることが防止されていると同時に、アーム２が旋回軸１上及び旋回軸１の周りの位置から移動するのを防ぐ。更に、エンジンのフィールドサービス作業の際にアーム２をベルトから離れる方向に回転させることができるように、アーム２の上面には工具用の穴２７が形成されている。
【００３１】
旋回軸１とベースカップ６の取付接続により、これらの２つの構成要素間の相対的な回転移動は可能であるが、これらの部品が軸方向に分離することは不可能である。
【００３２】
図３によると、この接続は、旋回軸１の下端部１３をベースカップ６の緩い嵌合穴６１に押し込む一方で、ベースカップ６の可撓性リップ又はフィンガ６２を旋回軸１の対応する溝１４内にクリップし（留め）、これらの部品を軸方向に共に保持することによって達成される。
【００３３】
図４及び図５から明らかなように、アーム２の角運動は２つの異なる方法で制限されている。まず第１に、アーム２のピン２２は、ベースカップのスロット６３内の制限された回転移動範囲しかもたない。同封の図面に記載のテンショナ構成では、反時計回りの回転（図２、図５及び図７では反時計回り、図４では時計回り）によってアーム２がベルトに向かって移動し、時計回りの移動によってアーム２はベルトから離れる方向に移動すると仮定する。よって、スロット端部６３ａはテンショナアーム２の最大極限の外側位置を表し、通常はテンショナアーム２の予取付位置と考えられることを認識するであろう。同様に、ベースカップ６のもう一方のスロット端部６３ｂは、テンショナアーム２の最大のベルト側角位置(into-the-belt angular position)を制限する。このスロット端部６３ｂを概してフリーアーム止めと呼ぶ。なぜなら、アームは、自由な（動きが妨げられない）段階で、即ちベルトや設置ピンが存在しないときに、主スプリング５の付勢力の付勢効果によってこの止めに寄り掛かるからである。主スプリングの力を制御するには、ベースカップ６のスロット６３の角位置が、主スプリング５の底部タング５１が固定されたベースカップ６のスロット即ち穴６４と正しい角関係に保たれることが重要である。
【００３４】
アーム移動の第２の制限はクラッチスプリング９によってもたらされる。このスプリングは、通常の従来の方法で旋回軸１上及び旋回軸１の周りに取り付けられている。即ち、例えば、鉤状の上端部９１が図４で時計回りに（即ち、ベルトに向かって）押されると、クラッチスプリング９は強制的にわずかに開かれ、結果として旋回軸１上で回転することができる。上端部９１が反対方向に回転されるとクラッチスプリングが旋回軸１上に係止され、いわゆる逆行止めが生じて歯の飛び越しを防ぐ。図４に示すように、アーム２及びクラッチスプリング９は、テンショナ１０の組立時にクラッチスプリング９の上端部９１がアームピン２２とアーム２の前進止め２３との間に位置するように位置合わせされている。ピン２２と前進止め２３との間の角空間はアーム２のフリー行程移動を表しており、この移動の間はアーム２とクラッチスプリング９は接触しない。このフリー行程は一般に、エンジンの熱膨張及びベルト／アームの一定振動量によって生じるアームの移動を許容するのに十分な大きさであるが、ベルトを過度に緩めて歯の飛び越しを生じるようなアームの移動を制限するように構成されている。即ち、アーム３との間の相互作用により、クラッチスプリングは、低温エンジンの作動時や、通常の寿命の間にベルトが老化して伸びてしまったときにその位置を再調整することができるが、過酷なエンジン作動条件下でもベルトの緩みや歯の飛び越しを防止する。
【００３５】
図４では、主スプリング５の上端タング５２がアーム２のタング支持機構２４内に係止され、アーム２のスプリング支持隆起２５（図２に示す）が、ねじれスプリングが機能するためのコア支持部として設けられた態様も示されている。また、図４は設置ピン（図１の４５）を取り付けるための通り穴２６も示している。ベースカップ６の対応する設置ピン取付穴６９／１６９を図５及び図７に示す。また、ベースカップ６は上方に延びた外壁６８を有し、この外壁６８はアーム２の底部スカート２９によって部分的に密閉され、短いラビリンスシールが形成されている。
【００３６】
図３、図４及び図５を参照すると、テンショナ１０は、主スプリング５の無制御の振動を制限するいくつかの機構を更に有する。スプリングキャビティの上端部（天井部）２８ａ及び２８ｂならびに下端部（床部）６５ａ及び６５ｂは、中間範囲又は中間範囲に近い状態における主スプリング５の螺旋に対応する螺旋を形成するように配置されている。これらの機構は、主スプリング５が大きな歪みやコイル間の接触を生じずに巻付位置を占める助けとなる。また、ベースカップ６は隆起した中央部６６を有し、この中央部６６は主スプリング６の内径に近い外径を有する。この中央部６６の目的は、スプリング６の中央コイルの半径方向振動を制限することである。隆起中央部は、スプリングコイルが隆起中央部６６に接触した際のスプリングコイルの摩耗及び／又はノイズを小さくするために柔軟なプラスチック材料又はエラストマー系材料からなることが好ましい。接触ノイズを更に小さくするために、隆起中央部６６の少なくとも一部を可撓性にし、丸みをつけ、薄い翼又はブレードタイプの拡張部を外周に形成することができる。また、図３及び図４に示した隆起中央部６６は、隆起中央部６６とクラッチスプリング９の上部タング９１が干渉しないことを確実にするために、この部分の上端部に切欠６７を有する。
【００３７】
他の実施の形態１１０を図６及び図７に示す。同様又はほぼ同様の構成要素及び／又は特徴は前述と同じ参照番号で示す。若干異なる機構は１００番台の参照番号を有し、まったく新しい構成要素は２００番台の参照番号を有する。主な違いは以下の通りである。上部プレート７及び保持リング８が、フランジのついた円筒状の上部プレート２０７に置き換えられており、この上部プレート２０７は、上端部に保持リング溝をもたない旋回軸１０１の上に圧嵌される。アーム１０２はピン１２２を有するが、このピン１２２はアーム２のような低温止め機構をもたない。ベースカップ１０６の円筒状隆起中央部１６６ｂの外径は、スプリング支持部１６６ａ、即ち主スプリング５の最初のコイルが支持される部分の外径に比べてわずかに小さくなっている。クラッチスプリング１０９はまっすぐな半径方向の上部タング１９１を有し、クラッチスプリング１０９はクラッチスリーブ２００によって密閉されている。
【００３８】
クラッチスリーブ２００は、クラッチスプリング１０９の半径方向タング１９１を収容するように幅の狭いスプリングタング溝２０１を有する。これにより、クラッチスリーブが図７に位置するアーム１０２のピン１２２によって時計回りの回転を強いられそうになると、タング１９１は曲がらないように支持される。クラッチスリーブ２００は２つの止め面２０２及び２０３を更に有し、アームピン１２２はこれらの間で完全に自由に回転し、一定のアーク長のフリー行程範囲を生じる。即ち、止め面２０２は逆行止めとして作用し、止め面２０３は前進止めとして作用するため、アーム１０２とクラッチスプリング１０９の接触を生じる直接的な金属ノイズが禁じられる。また、クラッチスリーブ２００はクラッチスプリング１０９と共に回転するため、クラッチスリーブ２００の腔(bore)２０４とクラッチスプリング１０９の外径の間にある間隙を最小にすることができ、アーム１０２の実際のフリー行程のアーク長に大きなばらつきを生じうる最初のコイル１９３の異常な過度の開きを防止できることを理解されたい。クラッチスプリング１０９が実際に回転する前の最初のコイル１９３の過度の開きはフリー行程のばらつきを生じるだけでなく、低温エンジン（即ち、エンジンが小さくベルトが長い条件）において長続きする止め接触の原因となり、不要なノイズを生じ、構成要素を破損する可能性があるため、この構成は現行のテンショナ設計を大幅に改善している。
【００３９】
上に示した本発明の実施の形態は共に、エンジンへの設置及びエンジン内での動作に関する限りは同一の外部機能性を有するため、双方の設計の設置手順及び再設置手順を同時に述べる。工場でのテンショナ１０／１１０の最終組立の際、クラッチスプリングの鉤状タング９１がアームピン２２と前進止め面２３との間のフリー行程アーク内に配置される（図１から図５の設計）か、又はアームピン１２２がクラッチスリーブ２００の止め面２０２及び２０３の間に配置される（図６及び図７の設計）と共に、アームピン２２／１２２がそれぞれスロット６３／１６３内に更に配置され、アーム２／１０２は、アームのピン穴２６及びベースカップのピン穴６９／１６９に設置ピン４５を同時に押し入れられるようになるまで、時計回りに回転される。これにより、テンショナの構成要素が互いに位置合わせされる。旋回軸１／１０１はベースカップ６／１０６に対して自由に回転するため、アーム２／１０２はクラッチスプリング９／１０９及び旋回軸１／１０１を予設置位置に自由に引きずる。
【００４０】
テンショナをエンジンに設置する準備ができたら、中心穴１１／１１１を貫通して取り付けられるボルトによってテンショナを適切な位置に固定することができる。エンジン内で利用可能な空間によってボルトの頭部が旋回軸の頭部から突出することができない場合、旋回軸１／１０１はカウンタボア１２／１１２を有することができる。ベースカップ６／１０６が金属又は高強度／高温プラスチックからなる場合、主スプリング５の底部タング５１を適切な位置に保持するためにベースカップ６／１０６の強度に依存することができ、ベースカップには、エンジンの対応するロック／割り出し(indexing)機構内に配置することのできるノブや歯（図示せず）のような何らかの固定機構を設ける必要がある。しかし、ベースカップが低コストのプラスチックからなる場合、主スプリングの底部タング５１をテンショナ１０／１１０の主要構造の外側に突出するほど十分に長くし、エンジン（図示せず）内の対応するスプリングスロット内に位置合わせしてしっかりと配置できるようにするのが好ましい。ベルトがテンショナ及び残りのベルト駆動構成要素の周りを経由したら、オペレータは設置ピン４５を引き抜くことができる。テンショナアーム２／１０２は、初期のエンジン温度やベルト長にかかわらず、適切な作動位置まで自動的に回転される。
【００４１】
ベルト及び／又はテンショナをエンジンから取り外す必要がある場合、まず、サービスオペレータは取付ボルトをわずかに緩める必要がある。これにより、旋回軸１／１０１は自由に回転するが、なおまっすぐに立ち、取付ボルトによって支持されている。次に、オペレータはアーム２／１０２の対応する機構と係合する工具を用いて、アーム２／１０２及び取り付けられたプーリ４をベルトから離れるように回転させる。
【００４２】
図２に示す実施の形態では、工具と係合する機構はアーム２の上部に位置する六角形の穴２７である。しかし、２つの丸い穴のような他のタイプの係合構成や、オペレータにアクセス可能な他の位置は、いかなるものでも使用できることが明らかなはずである。アーム２／１０２が設置位置まで回転されると、オペレータは最初の設置ピン４５又はサイズの好適なあらゆる他のピンを設置ピン穴２６及び６９／１６９に再び挿入し、アームを設置位置にロックすべきである。テンショナ１０／１１０の交換を予定している場合は、これをすぐエンジンから取り外すことができる。テンショナ１０／１０１の再設置を予定している場合は、設置ピン４５を再度挿入した後すぐに取付ボルトを再び締め、例えば新しいベルトの設置後の再設置を待つことができる。本発明のテンショナは、設置を誤る危険性を全く生じずに、伸びた古いベルトの再設置を可能にすることに注意されたい。この再設置は、正しい作動位置に設置するための位置合わせ割り出し機構を備えた、手作業で設置される従来のテンショナを用いた場合では殆ど不可能であった手順である。なぜなら、これらの割り出しマークは、通常は伸びていない新しいベルトのためだけに使用されていたからである。たとえ、従来のテンショナが割り出しマークを２セット（１つ目は新しいベルト用、２つ目は使い古した伸びたベルト用）有するとしても、使い古したベルトの伸び量は常に未知であるため、これらのマークを常に正確とみなすことはできない。
【００４３】
よって、本発明の目的が十分かつ効果的に達成されたことが理解できる。前述の特定の実施の形態は、本発明の構造及び機能上の原理を示すように設けられたもので、これらの原理を制限する意図ではないことを理解されたい。反対に、本発明は添付の請求の範囲の要旨及び範囲内にある変更例、代替例及び変形例を全て含むように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるテンショナの分解側面斜視図である。
【図２】図１に示すテンショナの平面図である。
【図３】図２の３−３線に沿ったテンショナの断面側面図である。
【図４】クラッチスプリングとアームピンの位置関係を強調した図３の４−４線に沿った断面図である。
【図５】アームピンとベースカップの位置関係を強調した図３の５−５線に沿った断面図である。
【図６】クラッチスリーブを有するテンショナの他の実施の形態の断面側面図である。
【図７】アームピン、クラッチスリーブ及びクラッチスプリングの位置関係を強調した図６の７−７線に沿った断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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