(57)【要約】  本発明は、可逆的なベルトテンショナ（１）に関し、以下の各構成要素を備え、すなわち、ベルトシャフト（２）と、ベルトシャフト（２）を駆動する電動モータ（３）と、電動モータ（３）の回転運動をベルトシャフト（２）へ伝達する伝動装置と、ベルトシャフト（２）と電動モータ（３）が両方とも保持される、伝動装置を含む伝動装置ハウジング（４）とを備え、ベルトリールの回転運動をセンシングするためのセンサ（７、７ａ、７ｂ）と電動モータの回転運動をセンシングするためのセンサ（６）とが上に配置された配線板（５）が設けられており、伝動装置ハウジング（４）は配線板（５）を固定するためのスロット（１０）を有する。
2011504984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可逆的なベルトテンショナ（１）であって、以下の各構成要素を備え、すなわち、
ベルトシャフト（２）と、
前記ベルトシャフト（２）を駆動する電動モータ（３）と、
前記電動モータ（３）の回転運動を前記ベルトシャフト（２）へ伝達する伝動装置と、
前記ベルトシャフト（２）と前記電動モータ（３）が両方とも保持される、前記伝動装置を含む伝動装置ハウジング（４）とを備える、可逆的なベルトテンショナにおいて、
ベルトリールの回転運動をセンシングするためのセンサ（７、７ａ、７ｂ）と前記電動モータの回転運動をセンシングするためのセンサ（６）とが上に配置された配線板（５）が設けられており、
前記伝動装置ハウジング（４）は前記配線板（５）を固定するためのスロット（１０）を有することを特徴とする、可逆的なベルトテンショナ。
【請求項２】
前記ベルトシャフト（２）には渦巻ばね（１２）が設けられており、前記スロット（１０）は前記渦巻ばね（１２）と前記ベルトシャフト（２）の間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項３】
前記配線板（５）は前記スロット（１０）の中でクリップ接合により係止されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項４】
前記センサ（６、７、７ａ、７ｂ）は前記ベルトシャフト（２）および前記電動モータ（３）と結合されたコンポーネント（８、９）の運動をセンシングし、前記コンポーネント（８、９）は前記配線板（５）のそれぞれ異なる側に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項５】
前記センサ（６、７）は前記配線板（５）の同一の側に配置されており、それぞれ異なる感度を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項６】
前記スロット（１０）は、三方の側で閉じ、平坦な側で前記伝動装置ハウジング（４）または前記渦巻ばね（１２）または前記ベルトシャフト（２）により区切られ、一方の側に向かって開いた差込区画として、前記配線板の周縁部に構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項７】
前記電動モータ（３）と前記ベルトシャフト（２）は軸平行に配置されており、前記伝動装置ハウジング（４）は前記ベルトシャフト（２）および前記電動モータ（３）の端面に配置されており、前記配線板（５）は前記ベルトシャフト（２）および／または前記電動モータ（３）および／またはこれら両方の部品を連結する伝動装置を少なくとも部分的に覆うように配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項８】
前記電動モータ（３）の回転運動は変速ギヤを介して前記ベルトシャフト（２）へ伝達可能であり、前記電動モータ（３）の回転運動をセンシングするための前記コンポーネント（８）は前記電動モータ（３）よりも高速で回転する部品（１３）に付属していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項９】
前記ベルトシャフト（２）の回転運動のセンシングは、前記ベルトシャフト（２）と回転不能に結合された磁石車（９）の回転運動のセンシングによって行われることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項１０】
前記電動モータ（３）の回転運動のセンシングは、前記電動モータ（３）と回転不能に結合された磁石車（８）の回転運動のセンシングによって行われることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項１１】
前記磁石車（８、９）は互いに角度をなす軸を中心として回転することを特徴とする、請求項９および１０に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項の構成要件を備える可逆的なベルトテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような種類の可逆的に駆動されるベルトテンショナは、例えば、独国特許出願公開第１９９５７８１４Ａ１号から公知である。同文献で提案されている解決法では、電動モータはプリント基板を備え、１つのモジュールにまとめられたパワー素子や半導体素子を備える電子制御回路がプリント基板の上に設けられている。電動モータの制御はさまざまなセンサを通じて行われるが、これらのセンサの位置決めや取付けに関しては、同文献からは何も読み取ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９５７８１４Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、できるだけコンパクトな構造と少ない組立コストとを有する、可逆的なベルトテンショナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明によると、ベルトリールの回転運動をセンシングするためのセンサと電動モータの回転運動をセンシングするためのセンサとが上に配置された配線板を設け、伝動装置ハウジングは配線板を固定するためのスロットを有することが提案される。それにより、配線板を固定するだけで、ベルトテンショナの制御のために必要なすべてのセンサをベルトテンショナに装備することができる。しかも、本発明に基づくセンサ装置がベルトテンショナに設けられるべきではない場合であっても、同一の伝動装置ハウジングを使用することが可能である。本発明のさらに別の利点は、各センサが互いに固定的な対応関係になっているので、センサを取り違える危険や、センサの１つを忘れてしまう危険が減るという点にある。ベルトテンショナにおける配線板の向きは、例えばスロットのコーディングによって決めることができ、それにより、配線板を当該配線板について事前設定された位置でのみ固定することができる。
【０００６】
さらに、ベルトシャフトには渦巻ばねが設けられており、スロットは渦巻ばねとベルトシャフトとの間に配置されることが提案される。このことは、配線板が外部の影響要因から守られるとともに、ベルトテンショナに拘束的に固定されるという利点と結びついている。
【０００７】
配線板の特別に簡単な保持はクリップ接合であり、それにより、特別な工具を使わずに配線板をベルトテンショナに固定し、必要に応じて再び取り外すことができる。
【０００８】
さらに、センサはベルトシャフトおよび電動モータと結合されたコンポーネントの運動をセンシングし、これらのコンポーネントは配線板のそれぞれ異なる側に配置されていることが提案される。そのようにして、信号を発生する両方のコンポーネントが、互いに信号へマイナスの影響を及ぼしあう危険が低減される。
【０００９】
さらに別の好ましい発展例は、各センサが配線板の同一の側に配置されており、それぞれ異なる感度を有することにある。それにより、配線板はその製造時に一方の側だけで低コストに実装をすることができ、それにもかかわらず、それぞれ異なる感度によって、各センサがそれぞれ異なる方向でセンシングをすることが可能となる。
【００１０】
配線板の特別に確実な固定は、三方の側で閉じ、平坦な側で伝動装置ハウジングまたは渦巻ばねまたはベルトシャフトにより区切られ、一方の側に向かって開いた差込区画として、スロットを配線板の周縁部で構成することにある。それにより、機械的な負荷や汚れの影響から配線板が理想的に防護される。
【００１１】
さらに、電動モータとベルトシャフトは軸平行に配置されており、伝動装置ハウジングはベルトシャフトと電動モータの端面に配置されており、配線板はベルトシャフトおよび／または電動モータおよび／またはこれら両方の部品を連結する伝動装置を少なくとも部分的に覆うように配置されることが提案される。
【００１２】
電動モータの回転運動は変速ギヤを介してベルトシャフトに伝達可能であるのが好ましく、電動モータの回転運動をセンシングするためのコンポーネントは、電動モータよりも高速で回転する部品に付属している。このことは、電動モータの回転運動の代わりにこれよりも高い回転数がセンシングされ、そのようにして、所定の信号発生器の単位時間あたりの信号の数も、同じく大幅に増えるという利点を有する。それにより、電動モータの回転運動の大幅に厳密なセンシングが可能となる。
【００１３】
さらに、ベルトシャフトの回転運動のセンシングは、ベルトシャフトと回転不能に結合された磁石車の回転運動のセンシングによって行われ、電動モータの回転運動のセンシングは、電動モータと回転不能に結合された磁石車の回転運動のセンシングによって行われることが提案される。
【００１４】
それぞれの磁石車は互いに角度をなす軸を中心として回転するのが好ましく、それにより、センサに作用するそれぞれの信号が個別的な推移を有することになり、そのような推移によって両方の信号を互いに区別することができる。
【００１５】
次に、好ましい実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。各図面はそれぞれ次のものを示している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】可逆的なベルトテンショナである。
【図２】渦巻ばねカセットを外して伝動装置ハウジングが見えるようにした可逆的なベルトテンショナである。
【図３】ベルトシャフトがなく電動モータを備える伝動装置ハウジングである。
【図４】「ベルト引き込み」状態のときの渦巻ばねである。
【図５】「ベルト繰り出し」状態のときの渦巻ばねである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１には、ベルトシャフト２と、ベルトシャフト２を駆動する電動モータ３とを備える可逆的なベルトテンショナ１を見ることができる。電動モータ３は、伝動装置ハウジング４の中に配置された伝動装置を介して、ベルトシャフト２と結合されている。伝動装置ハウジング４はスロット１０を有し、このスロットに配線板５が差し込まれている。この差込区画は、側方が開いた区画として、外から外嵌可能なばねカセット１１と、詳細に後述する伝動装置との間で伝動装置ハウジング４に配置されている。この区画はその外側の周縁部において配線板の幾何学形状に合わせて適合化されており、それにより、配線板ができるだけ遊びなく区画で保持されるとともに、事前設定された向きでのみスロット１０に配置できるようになっている。さらにスロットには、配線板がスロットから意図せず外れないように固定する係止接合部が設けられている。あるいは配線板５の取付けは、代替的または追加的に、ねじ止め、接着結合などによって固定されてもよい。
【００１８】
図２には、ホールセンサ６および７を備える配線板５を見ることができる。ホールセンサ７はベルトシャフト２と回転不能に結合された磁石車９に付属しており、磁石車の回転運動を検出することで、ベルトシャフトの回転運動をセンシングする。図３には、ベルトシャフト２から見た伝動装置ハウジング４を見ることができる。電動モータ３と図示しないベルトシャフトとの間の伝動装置は特にウォーム１３を含み、その回転数は、伝達比に基づき、電動モータ３の回転数よりも高い。ウォーム１３には、ウォーム１３とともに回転する磁石車８が設けられている。磁石車８の回転がホールセンサ６でセンシングされ、電動モータ３の回転運動を表す信号として利用される。高速回転するウォーム１３に磁石車８が付属しているので、例えば２極の磁石車を使えば、２極の磁石車が電動モータのロータに直接付属している場合に比べて大幅に高速で変化する信号を実現することができる。
【００１９】
図２に見られるとおり、磁石車８と磁石車９は配線板のそれぞれ異なる側に配置されているので、それぞれの信号が最低限にしか妨げあうことがない。ホールセンサ６および７は製造技術上の理由により配線板５の同一の側に配置されているが、それぞれ異なる感度を有し、これは、それぞれ異なる方向でセンシングできるようにするとともに、それぞれ他方の磁石車の信号による干渉をできるだけ受けないようにするためである。
【００２０】
磁石車９の回転運動のセンシングによってベルトシャフト２の回転運動をセンシングする代替または追加として、図４と図５に見られるように、渦巻ばね１２の位置をセンシングすることもできる。図４の「ベルト引き込み」の状態のとき、ばねパッケージ１２は緩んでおり、ばねカセット１１の外側半径部に当接している。この状態のときホールセンサ７ａは、「ベルト引き込み」状態であることを推定することができる信号を生成する。図５の「ベルト繰り出し」状態では、ばねパッケージ１２は張力がかかっており、ばねカセット１１の内側半径部に向かって収縮している。この状態のときホールセンサ７ｂは、「ベルト繰り出し」状態を推定することができる信号を生成する。渦巻ばねの位置をセンシングするためのホールセンサ７ａおよび７ｂについては型式「Ａｌｌｅｇｒｏ  ３４２２」が有意義であることが判明しており、ウォーム１３の磁石車８の回転運動のセンシングについては型式「Ａｌｌｅｇｒｏ  １２１０」が有意義であることが判明している。渦巻ばね１２の位置をセンシングするには、金属でできた渦巻ばねパッケージの変化と運動によって信号を生成する、線形に初期応力をかけられたホールセンサが良いことが実証されている。渦巻ばね１２の位置のこのように非常に簡素なセンシングによって、本例にあっては「ベルト引き込み」状態と「ベルト繰り出し」状態のセンシングによって、ベルトシャフト１２の回転運動を表す非常に簡潔な信号を生成することができる。
【００２１】
ウォーム１３に磁石車８を配置し、ベルトシャフト２の磁石車９の回転運動および／または渦巻ばねの位置をセンシングすることによって、できるだけ互いに密着して位置する、ベルトシャフト２および電動モータ３とともに回転する部品が意識的に選択されており、それにより、配線板５およびそのスロット１０も同じくできるだけ小型に寸法決めすることができる。さらに、磁石車８および９は互いに角度をなす軸を中心として回転するので、それぞれの信号は基本的に異なる推移を有する。したがって、各センサを個別的にそれぞれの信号に合わせて設計することができ、それにより、それぞれの信号の相互の影響を排除することができる。
【００２２】
提案される配線板および伝動装置ハウジングのスロットの使用により、一般に、モジュールシステムが創出され、このようなモジュールシステムによって、顧客の要求に応じて同一の伝動装置ハウジングにセンサを実装したり、実装しなかったりすることが可能となる。顧客の要望が変わっても配線板を変更するだけでよく、伝動装置ハウジングそのものは変わらずに使うことができる。
【図１】
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【図２】
2011504984.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月14日(2010.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトシャフトと；前記ベルトシャフトを駆動する電動モータと；前記電動モータの回転運動を前記ベルトシャフトへ伝達する伝動装置と；前記ベルトシャフトと前記電動モータが両方とも保持される、前記伝動装置を含む伝動装置ハウジングと；を備えた可逆的なベルトテンショナにおいて、
ベルトリールの回転運動をセンシングするためのセンサと；前記電動モータの回転運動をセンシングするためのセンサとが上に配置された配線板が設けられ、
前記伝動装置ハウジングは、前記配線板を固定するためのスロットを有することを特徴とする可逆的なベルトテンショナ。
【請求項２】
前記ベルトシャフトには渦巻ばねが設けられ、
前記スロットは前記渦巻ばねと前記ベルトシャフトとの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項３】
前記配線板は前記スロットの中でクリップ接合により係止されることを特徴とする請求項１または２に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項４】
前記センサは前記ベルトシャフトおよび前記電動モータと結合されたコンポーネントの運動をセンシングし、
前記コンポーネントは前記配線板の異なる側に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項５】
前記センサは前記配線板の同一の側に配置され、それぞれ異なる感度を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項６】
前記スロットは、三方の側で閉じ、平坦な側で前記伝動装置ハウジング、前記渦巻ばね、または前記ベルトシャフトにより区切られ、一方の側に向かって開いた差込開口として、前記配線板の周縁部に一体形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項７】
前記電動モータと前記ベルトシャフトは軸平行に配置され、
前記伝動装置ハウジングは前記ベルトシャフトおよび前記電動モータの端面に配置され、
前記配線板は、前記ベルトシャフトおよび／または前記電動モータおよび／またはこれら両方の部品を連結する伝動装置を少なくとも部分的に覆うように配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項８】
前記電動モータの回転運動は変速ギヤを介して前記ベルトシャフトへ伝達可能であり、
前記電動モータの回転運動をセンシングするための前記コンポーネントは、前記電動モータよりも高速で回転する部品）に付属していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項９】
前記ベルトシャフトの回転運動のセンシングは、前記ベルトシャフトと回転不能に結合された磁石車の回転運動のセンシングによって行われることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項１０】
前記電動モータの回転運動のセンシングは、前記電動モータと回転不能に結合された磁石車の回転運動のセンシングによって行われることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【請求項１１】
前記磁石車は互いに角度をなす軸を中心として回転することを特徴とする請求項９又は１０に記載の可逆的なベルトテンショナ。
【国際調査報告】
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