(57)【要約】本発明は、自己収容される機械的ベルトテンショナを備えており、テンショナは、互いに相対する２つの楔の摺動する動きから導かれる摩擦力の効果によって、適応されるハブ荷重の働きである減衰を生じさせる。第１の楔、すなわちコーン状ピストンは、ハウジング内に収容される。コーン状ピストンは、第２の楔、すなわちコーン状の楔と嵌合する。コーン状の楔の表面は、ハウジングの内面と摺動する。コーン状の楔は、ハウジングの内面に垂直な方向に沿って径方向に膨張可能である。バネは、コーン状ピストンと接触するようにコーン状の楔を付勢する。プーリに瞬発的な荷重がかかると、ピストンはコーン状の楔へ向けて動こうとする。これによって今度は、コーン状の楔がハウジングの内面に対して径方向に膨張しようとする。ハウジング内でのコーン状楔の膨張により、コーン状楔とハウジングとの間の摩擦力が増加する。この摩擦力増加が、コーン状の楔の減衰動作、さらにはプーリの減衰動作の効果をもたらす。瞬発力が大きくなるにつれて、コーン状の楔も膨張する。コーン状楔とハウジングとの間の動きに抵抗する合成摩擦力が増加する。荷重が最小に向かうにつれ、摩擦力はピストンが容易に引っ込む低レベルまで弱められる。
2004511727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング表面を有するハウジングと、
前記ハウジング表面と摺動しながら係合する楔表面を有するとともに、孔が形成された楔と、
前記孔と嵌合する第１の端部を有するピストンと、
端に軸受けされるプーリを有し、所定の表面に軸回転可能に結合されるとともに、前記第１の端部とは反対側の端部を支持する第２の端部を有するピボットアームと、
前記ピストンに向けて前記楔を偏倚させる圧縮可能部材とを備え、
前記第１の端部に対する前記楔の動きによって、前記楔が前記ハウジングに対して径方向に膨張し、その結果前記ピストンの動きが減衰することを特徴とするテンショナ。
【請求項２】
請求項１のテンショナにおいて、
前記楔の前記孔が、円錐台コーン状の孔を有し、
前記ピストンの前記第１の端部が、前記円錐台コーン状の孔と嵌合する円錐台コーン形状を有する。
【請求項３】
請求項２のテンショナにおいて、
前記楔が少なくとも１つのスロットをさらに有し、
前記ピストンの前記第１の端部に対する動きに応じて前記楔の周囲が径方向に膨張可能となるように、前記スロットが方向づけられている。
【請求項４】
請求項３のテンショナにおいて、
前記圧縮可能部材の端部と前記ハウジングとを支持するアジャスタをさらに有し、
これにより圧縮可能部材の予荷重が変動可能となる。
【請求項５】
請求項４のテンショナにおいて、
前記楔の外面が、さらにひだ状に形成され、
前記ハウジングの内面が、さらに、前記楔の外面のひだ形状と嵌合するひだ状の形に形成される。
【請求項６】
請求項５のテンショナにおいて、前記ハウジングがさらにシリンダを有する。
【請求項７】
請求項５のテンショナにおいて、前記楔の外面が、非金属性の物質を含む。
【請求項８】
請求項１のテンショナにおいて、前記圧縮可能部材が、バネを含む。
【請求項９】
第１の内面を有する第１のハウジングと、
第２の内面と外面とを有するハウジングであって、前記外面が前記第１の内面と摺動しながら係合する第２のハウジングと、
前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとの間の動きに抵抗する第１の圧縮可能部材と、
第１の端部と第２の端部とを有するピストンであって、前記第１の端部が前記第１のハウジングに固定されるとともに前記第１のハウジングの主軸に実質的に平行であるピストンと、
中心孔が形成され、前記第２の内面と摺動しながら係合する表面を有するカム本体であって、前記中心孔が前記第２の端部と摺動しながら係合するカム本体と、
前記カム本体を前記第２の端部に対して付勢する第２の圧縮可能部材とを備え、
付勢によって前記カム本体が前記第２の内面に対して径方向に膨張可能であることを特徴とするテンショナ。
【請求項１０】
請求項９のテンショナにおいて、
前記カム本体の前記中心孔が、円錐台コーン状の穴をさらに有し、
前記ピストンの前記第２の端部が、前記円錐台コーン状の孔と嵌合する円錐台コーン形状をさらに有する。
【請求項１１】
請求項１０のテンショナにおいて、
前記カム本体が少なくとも１つのスロットをさらに有し、
前記カム本体の周囲が前記ピストンの前記第２の端部に対する動きに応じて可変となるように、前記スロットが方向づけられている。
【請求項１２】
請求項１１のテンショナにおいて、
前記カム本体の前記表面が、さらにひだ状に形成され、
前記第２のハウジングにおける前記第２の内面が、さらに、前記カム本体のひだ状の前記表面と嵌合するひだ状の形に形成される。
【請求項１３】
請求項１２のテンショナにおいて、
前記第１のハウジングがシリンダ状に形成され、
前記第２のハウジングがシリンダ状に形成される。
【請求項１４】
請求項１３のテンショナにおいて、前記カム本体の前記表面が、非金属性の物質を含む。
【請求項１５】
請求項１４のテンショナにおいて、
前記第２の圧縮可能部材が前記第１のハウジングを支持する。
【請求項１６】
請求項１４のテンショナにおいて、
前記第１の圧縮可能部材がバネを含み、
前記第２の圧縮可能部材がバネを含む。
【請求項１７】
請求項１４のテンショナにおいて、
前記ピストンに取り付けられ、前記ピストンの軸に対し垂直方向へ延びる支持表面をさらに有し、
前記第２の圧縮可能部材が前記支持表面を支持する。
【請求項１８】
ハウジング表面を有するハウジングと、
前記ハウジング表面と摺動しながら係合する表面を有する楔であって、孔が形成される楔と、
前記孔と嵌合する第１の端部を有するピストンと、
前記楔を前記ピストンに向けて偏倚させる圧縮可能部材とを備え、
前記第１の端部に対する前記楔の動きによって、前記楔が前記ハウジング表面に対して径方向に膨張し、その結果前記ピストンの動きが減衰することを特徴とするダンパ。
【請求項１９】
請求項１８のダンパにおいて、
前記楔の前記孔が、円錐台コーン状の孔を有し、
前記ピストンの前記第１の端部が、前記円錐台コーン状の孔と嵌合する円錐台コーン形状を有する。
【請求項２０】
請求項１９のダンパにおいて、
前記楔が少なくとも１つのスロットをさらに有し、
前記ピストンの前記第１の端部に対する動きに応じて前記楔の周囲が径方向に膨張可能となるように、前記スロットが方向づけられている。
【請求項２１】
請求項２０のダンパにおいて、
前記楔の前記表面が、さらにひだ状に形成され、
前記ハウジング表面が、さらに、前記楔のひだ状の前記表面と嵌合するひだ状の形に形成される。
【請求項２２】
請求項２１のダンパにおいて、前記ハウジングがさらにシリンダを含む。
【請求項２３】
請求項２２のダンパにおいて、前記楔の前記表面が、非金属性の物質を含む。
【請求項２４】
請求項２３のダンパにおいて、前記圧縮可能部材がバネを含む。
【請求項２５】
第１のハウジング表面を有する第１のハウジングと、
楔孔を形成し、前記第１のハウジング表面と摺動しながら係合する楔と、
第２のハウジングであって、前記第１のハウジングが同軸方向に沿って摺動しながら前記第１のハウジングと係合する第２のハウジングと、
第１の端部および第２の端部とを有するピストンであって、前記第１の端部が前記楔の中央の孔と係合し、前記第２の端部が前記第２のハウジングに固定されているピストンと、
前記ピストンの前記第１の端部と接触するように前記楔を付勢する第１の圧縮可能部材と、
前記第２のハウジングから離れるように前記第１のハウジングを付勢する第２の圧縮部材と
を備えたことを特徴とするダンパ。
【請求項２６】
請求項２５のダンパにおいて、
前記楔の前記孔が、円錐台コーン状の孔を有し、
前記ピストンの前記第１の端部が、前記円錐台コーン状の孔と嵌合する円錐台コーン形状を有する。
【請求項２７】
請求項２６のダンパにおいて、
前記楔が少なくとも１つのスロットをさらに有し、
前記ピストンの前記第１の端部に対する動きに応じて前記楔の周囲が径方向に膨張可能となるように、前記スロットが方向づけられている。
【請求項２８】
請求項２７のダンパにおいて、
前記楔の前記表面が、さらにひだ状に形成され、
前記ハウジング表面が、さらに、前記楔のひだ状の前記表面と嵌合するひだ状の形に形成される。
【請求項２９】
請求項２８のダンパにおいて、
前記第１のハウジングがシリンダを含み、
前記第２のハウジングがシリンダを含む。
【請求項３０】
請求項２９のダンパにおいて、少なくとも前記楔の前記表面が非金属性の物質を含む。
【請求項３１】
請求項３０のダンパにおいて、
前記第１の圧縮可能部材がバネを含み、
前記第２の圧縮可能部材がバネを含む。
【請求項３２】
第１のハウジング表面を有する第１のハウジングと、
第２のハウジング表面を有する第２のハウジングと、
前記第１のハウジング表面と同軸に沿って摺動しながら係合するとともに、前記第２のハウジング表面と摺動しながら係合する楔表面を有する楔であって、前記第２のハウジング表面が係合される孔が形成される楔孔表面を有する楔と、
前記楔を前記第１のハウジングへ向けて偏倚させる圧縮可能部材とを備え、
前記第１のハウジング表面に対する前記楔の動きによって前記楔が前記第２の表面に対して径方向に圧縮し、その結果前記第１のハウジングの動きが減衰することを特徴とするダンパ。
【請求項３３】
請求項３２のダンパにおいて、前記楔の前記孔がシリンダ状の孔を有する。
【請求項３４】
請求項３３のダンパにおいて、
前記楔が、少なくとも１つのスロットを有し、
前記楔の周囲が前記第１のハウジング表面に対する動きに応じて径方向に圧縮可能となるように、前記スロットが方向づけられている。
【請求項３５】
請求項３４のダンパにおいて、
前記楔の前記孔が、さらにひだ状に形成され、
前記第２のハウジング表面が、さらに、前記楔のひだ状の前記孔と嵌合するひだ状の形に形成される。
【請求項３６】
請求項３５のダンパにおいて、
前記第１のハウジングが、シリンダを含み、
前記第２のハウジングが、シリンダを含む。
【請求項３７】
請求項３６のダンパにおいて、前記楔孔表面が、非金属性の物質を含む。
【請求項３８】
請求項３７のダンパにおいて、前記圧縮可能部材がバネを含む。
【請求項３９】
第１のハウジング表面を有する第１のハウジングと、
ピストン表面を有するピストンと、
前記第１のハウジング表面と同軸に沿って摺動しながら係合するとともに、前記ピストン表面と摺動しながら係合する楔表面を有する楔であって、前記ピストン表面が係合される孔を形成する楔孔表面を有する楔と、
前記第１のハウジングに向けて前記楔を偏倚させる第１の圧縮可能部材と、
前記第１のハウジングを前記ピストンから離れるように偏倚させる第２の圧縮可能部材とを備え、
前記第１のハウジング表面に対する前記楔の動きによって前記楔が前記ピストン表面に対して径方向に圧縮し、その結果前記ピストンの動きが減衰することを特徴とするダンパ。
【請求項４０】
請求項３９のダンパにおいて、前記孔が、シリンダ状の孔を有する。
【請求項４１】
請求項４０のダンパにおいて、
前記楔が、少なくとも１つのスロットを有し、
前記楔の周囲が前記第１のハウジング表面に対する動きに応じて径方向に圧縮可能となるように、前記スロットが方向づけられている。
【請求項４２】
請求項４１のダンパにおいて、
前記楔孔表面が、さらにひだ状に形成され、
前記ピストン表面が、さらに、ひだ状の前記楔の前記孔と嵌合するひだ状の形状に形成される。
【請求項４３】
請求項４２のダンパにおいて、前記第１のハウジングがシリンダを有する。
【請求項４４】
請求項４３のダンパにおいて、前記楔孔表面が、非金属性の物質を含む。
【請求項４５】
請求項４４のダンパにおいて、
前記第１の圧縮可能部材がバネを含み、
前記第２の圧縮可能部材がバネを含む。
【請求項４６】
請求項３２のダンパにおいて、
前記第１のハウジング表面が、０度から３０度の範囲の角度をもったコーン状に形成される。
【請求項４７】
請求項３９のダンパにおいて、
前記第１のハウジング表面が、０度から３０度の範囲の角度をもったコーン状に形成される。
【請求項４８】
第１の表面を有する第１の部材と、
第１の表面に関して同軸に沿って移動可能な第２の表面を有する第２の部材と、
前記第１の表面および前記第２の表面と摺動しながら係合する変動可能周面を有する摩擦部材と、
前記第１の表面に対して前記摩擦部材を付勢させる圧縮可能部材とを備え、
前記摩擦部材の周面が変化することによって第２の表面に対する摩擦的接触がより大きくなることを特徴とするダンパ。
【請求項４９】
請求項４８のダンパにおいて、
前記摩擦部材が、少なくとも１つのスロットを有し、
前記摩擦部材の前記周面が変化できるように前記スロットが方向づけられている。
【請求項５０】
請求項４９のダンパにおいて、
前記第１の部材を前記第２の部材から離れるように付勢する第２の圧縮可能部材をさらに有する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明はテンショナに関し、より詳細には、バネ偏倚され、楔により動作するベルト張り装置であって、減衰部を有し、車両付属品駆動用のベルトに使用されるベルト張り装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
自動車やその類に使用されるエンジンの多くは、適切に乗物を動かすために必要なベルト駆動アクセサリシステムを多数備えている。アクセサリシステムは、オルタネータ、エアコンディショナコンプレッサ、そしてパワーステアリングポンプなどを備える。
【０００３】
アクセサリシステムは、概してエンジンの正面にマウントされている。各アクセサリは、所定の形式のベルト駆動から動力を受けるため、シャフトにマウントされたプーリを備える。初期のシステムでは、各アクセサリは、アクセサリとクランクシャフトとの間を走る独立したベルトによって駆動されていた。ベルト技術の改良に伴い、今では単一のサーペンタインベルトが多くのアプリケーションで使用されている。アクセサリ全体は、様々なアクセサリ要素の間を回る単一のサーペンタインベルトによって駆動される。サーペンタインベルトは、エンジンクランクシャフトによって駆動される。
【０００４】
サーペンタインベルトの場合には全てのアクセサリにベルトを掛け回す必要があるため、概して従前のベルトより長くなっている。適正に動作させるため、ベルトはあらかじめ定められたテンションで組み入れられている。ベルトを動かすにつれ、ベルトは徐々に伸びる。この伸びはベルトの張力減少をもたらし、ベルトのスリップを生じさせる恐れがある。その結果、使用中のベルトの伸びに対応して適正なベルト張力を維持するため、ベルトテンショナが使用されている。
【０００５】
ベルトテンショナが動作する間、廻っているベルトによってテンショナスプリングに振動が発生する場合がある。このような振動は、ベルトおよびテンショナの予期しない磨耗を生じさせるため、好ましくない。したがって、振動を抑えるため、減衰機構がテンショナに加えられる。
【０００６】
今までに、様々な減衰機構が開発されている。その中には、粘性流体を基盤としたダンパ、互いに摺動あるいは相互作用する摩擦表面に基づいた機構、そして一連の相互作用ばねを使用するダンパがある。
【０００７】
従来技術の代表は、ラドカージュ（Ｒａｄｏｃａｊ）の米国特許第４，４０２，６７７号（１９８３）であり、そこにはＬ字型ハウジングを有するテンショナが開示されている。カム面を有する一対のカムプレートが摺動可能にＬ字型ハウジングにマウントされている。圧縮バネは、カムプレートが互いに摺動しながら係合するようにカムプレートを偏倚させる。カム面の挟角（ｉｎｃｌｕｄｅｄ ａｎｇｌｅ）は、第２のカム面の角度以上ある第１のカム面の角度に対して９０度もある。
【０００８】
また、従来技術の代表としてシンプソン（Ｓｉｍｐｓｏｎ）の米国特許第５，９５１，４２３号（１９９９）があり、そこにはバネにより荷重が掛けられる楔状のブロックおよび摩擦減衰を有する機械的摩擦テンショナが開示されている。テンショナは、バネ偏倚される楔状のブロックと相互作用する楔状のピストンとを有する。ピストンが内部へ移動すると、楔状のブロックは外側へ押され、摩擦減衰を与える。
【０００９】
従来の装置は、ばねあるいは他のコンポーネントに依存しており、互いに所定の角度で設定された軸方向へそれぞれ向けられている。それら装置はまた、適正に減衰コンポーネントを動作させ、ベルトプーリをベルトと接触するように付勢するため、複数のばねに頼っている。従来技術は、同軸方向に動作する減衰コンポーネントを教示していない。さらに従来技術は、膨張可能なカム本体の使用を教示していない。径方向に膨張する膨張可能なカム本体の使用も教示していない。テーパー状のピストンに対する動きに応じて径方向に膨張する膨張可能なカム本体の使用も教示していない。
【００１０】
同軸に沿って動作する同軸ピストンおよびカム本体を有するテンショナが必要である。膨張可能なカム本体を有するテンショナが必要である。径方向に膨張可能な膨張可能カム本体を有するテンショナが必要である。ピストンに対する動きに応じて径方向に膨張可能な膨張可能カム本体を有するテンショナが必要である。テーパー状ピストンに対する動きに応じて径方向に膨張する膨張可能なカム本体を有するテンショナが必要である。本発明はこれら要求を満たす。
【００１１】
（発明の概要）
本発明の主な特徴は、同軸のテーパー状のピストンとカム本体とを有するテンショナを提供することである。
【００１２】
本発明の他の特徴は、膨張可能なカム本体を有するテンショナを提供することである。
【００１３】
本発明の他の特徴は、径方向に膨張可能な膨張可能カム本体を有するテンショナを提供することである。
【００１４】
本発明の他の特徴は、ピストンに対する動きに応じて径方向に膨張可能な膨張可能カム本体を有するテンショナを提供することである。
【００１５】
本発明の他の特徴は、テーパー状ピストンに対する動きに反応して径方向に膨張可能な膨張可能カム本体を有するリニアテンショナを提供することである。
【００１６】
本発明の他の特徴は、以下の発明の記述および添付図面によって指摘され、明らかにされるであろう。
【００１７】
本発明は、自己収容される機械的ベルトテンショナを備えており、テンショナは、互いに相対する２つの楔の摺動する動きから導かれる摩擦力の効果によって、適応されるハブ荷重の働きである減衰を生じさせる。コーン状ピストンは、ハウジング内に収容される。コーン状ピストンは、コーン状の楔、すなわちカム本体と嵌合する。コーン状の楔は、ハウジングの内面と摺動する。コーン状の楔は、ハウジングに垂直な方向に沿って径方向に膨張可能である。バネは、コーン状ピストンと接触するようにコーン状の楔を付勢する。プーリに瞬発的な荷重がかかると、ピストンはコーン状の楔へ向けて動こうとする。これによって今度は、コーン状の楔がハウジングの内面に対して径方向に膨張しようとする。ハウジング内でのコーン状楔の膨張により、コーン状楔とハウジングとの間の摩擦力が増加する。この摩擦力増加が、コーン状の楔とハウジングとの減衰動作の効果をもたらす。瞬発力が大きくなるにつれて、コーン状の楔もより膨張する。それゆえ、コーン状楔とハウジングとの間の動きに抵抗する合成摩擦力が増加する。荷重が最小に向かうにつれ、カム本体は径方向に収縮し、摩擦力はピストンが容易に引っ込む低レベルまで弱められる。
【００１８】
（好適実施形態の詳細な説明）
図１は、本発明の断面図である。ピボット／プーリ部分から離れた減衰部を有するリニアテンショナが示されている。ハウジング１は、テンショナ用の複数の減衰要素を含む。好適実施形態におけるハウジング１は、円筒状である。しかしながら、ハウジング１は、ここで記載される動作に概ね適した形状であればよい。ピボットアーム３は、ハウジング１に軸回転可能に接続されている。プーリ８は、ピボットアーム３に軸受けされている。プーリ８は、張られているベルトＢと係合する。フランジを有するアジャスタすなわち調整ねじ７がハウジングの端部に通されており、動作前におけるバネの予荷重の力（ｓｐｒｉｎｇ ｐｒｅｌｏａｄ ｆｏｒｃｅ）、さらには減衰力を細かく調整するため使用され、ユーザが必要に応じて時計回りあるいは半時計回りに回す。
【００１９】
圧縮可能部材、すなわちバネ６は楔１３を支持する。楔、すなわちカム本体１３は、テーパー状すなわちコーン状の孔１５を含む。楔の外面１６は、ハウジングの内面１７と摺動しながら係合する。楔の外面１６は、プラスチックやフェノールなどの非金属性であってもよい。ピストン１４は円筒形状を有する。ピストンの端部１９は、楔１３の孔１５に嵌合するテーパー状、すなわち円錐台コーン形状を有する。コーン状端部の反対側になるピストン１４の端部２０は、支持点１８と係合する。支持点１８により、過度に結びつけることなくピボットアーム３はピストン１４の端部２０を押すことができる。
【００２０】
図２ａは、図３のセクション２ａ−２ａを通る、楔の上からの平面図である。楔、すなわちカム本体１３は、スロット４０、４１を有する。スロット４０は、楔の外面から孔１５に向けて延びるように形成されている。スロット４１は、孔１５から楔の外面に向けて延びるように形成されている。以下の記載に従ってテンショナが動作する間、楔１３は、スロット４０、４１により両方向矢印Ｅで示すように放射状に膨張および収縮する。この図２ａでは滑らかな円形状の表面１６が示されているが、表面１６は、この明細書における他の図面に記された他の形、すなわち外形を有してもよい。
【００２１】
図２ｂは、図３のセクション２ｂ−２ｂを通る楔の側面図である。スロット４０は楔の第１表面４４から延びており、スロット４１は第１表面に対して反対側になる楔の反対側表面４５から延びている。さらに、スロット４０、４１はそれぞれ孔４２、４３を有し、これにより、各スロットの端でクラックや破断が生じることなく、楔の側面が膨張および収縮する。
【００２２】
図３は、図１に示された本発明の減衰部の側面から見た断面図である。ピボットアーム３の動きによってピストン１４は楔１３内へ向けて駆動する。動作中、ピストン１４は楔１３内へ駆動され、これにより楔１３は表面１７に対し膨張する。楔の表面１６と表面１７との間の摩擦力は、楔の動きを減衰させ、これによってピストン１４の動きが減衰する。なお、この図３において表面１７は円筒状に表されているが、表面１７は、この明細書に記された他の図面に示すような外形であってもよい。
【００２３】
図４は、楔の斜視図である。カム本体、すなわち楔１３は、ハウジング１の内面１７と摺動しながら係合する表面１６を有する。楔１３、より特定すると表面１６は、ひだ状、すなわち星型形状であってもよい。この形状により、表面１６と内面１７との間の摩擦力が増加する。内面１７および表面１６は、表面接触が最大となるように適切に噛み合うことができ、拘束することなく共通の軸Ａに沿って互いに摺動可能であるような形状であればよい。
【００２４】
図５は、ピストン１４の斜視図である。ピストン１４は、テーパー状端部１９と端部２０とを有する。テーパー状端部１９は、楔１３のテーパー状孔１５に嵌合する。支持点１８は、端部２０を支持する。表面１６は星型形状であるが、テーパー状端部１９および端部２０各々は、コーン状、すなわち円錐台コーン形状を有する。好ましい実施形態ではピストン１４はスチールで成形されているが、同様な摩擦および圧縮特性を有する他の耐久性をもった物質であればよい。
【００２５】
図６は、ハウジング１の斜視図である。ハウジング１は、内面１７を有する。内面は、楔１３の表面１６と嵌合するため、ひだ状すなわち星型に形成されている。好ましい実施形態では、ハウジング１はアルミニウムによって成形されているが、同様の摩擦および強度支持特性（ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｂｅａｒｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を有する物質であればよい。ハウジング１は、図１に示すようにテンショナアッセンブリの一部としてベース（図示せず）に取り付けてもよい。
【００２６】
テンショナの動作は以下のようになる。圧縮ストローク期間における減衰機構の概略的な自由本体ダイアグラム（ｆｒｅｅ ｂｏｄｙ ｄｉａｇｒａｍ）である図７を参照する。圧縮ストロークの間、ハブ荷重ＨＣはピストン１４を支持しており、この支持は楔１４に作用し、“Ｒ”として示される。テーパー状端部１９が孔１５へ向けて動くことにより、楔１３の外側円周面は、膨張するとともに表面１６を内面１７へ向けて押す。テーパー状端部１９の側面とテーパー状孔１５の側面との間に生じる摩擦に起因して、ピストン１４の方向Ｃに沿った動きは、楔１３をも方向Ｃに沿って移動させようとする。しかしながら、方向Ｃに沿った楔１３の動きは、バネ６すなわち“Ｆｓ”で表されるバネ力により抵抗を受ける。垂直方向の力がテーパー状端部１９の側面とテーパー状孔１５の側面との間に形成され、その間にかかる垂直力Ｎ１ｃ、Ｎ２ｃに分解される。テーパー状端部１９の側面とテーパー状孔１５の側面との間に摩擦力が作用し、同様に、楔の側面とハウジングの内面との間にも摩擦力が作用する。すなわち、ハウジング内における楔の動きに抵抗する摩擦力が形成される。これら摩擦力は、μＮ１ｃ、μＮ２ｃで表される。摩擦力とバネ力は同一方向に作用するため、この摩擦力はバネ力Ｆｓに付加される。ハブ荷重が増加するにつれ、ＨＣも増加する。ＨＣの増加は、楔１３が動き始めるまでＮ１ｃ、Ｎ２ｃを増加させ、この増加によって、今度はハウジング内での楔の動きに抵抗する摩擦力μＮ１ｃ、μＮ２ｃが増加する。注意すべき点としては、楔１３が動くと、これ以上実質的にＮ１ｃ、Ｎ２ｃは増加しない。
【００２７】
リターンストローク中の減衰機構の自由本体ダイアグラムである図７（ｂ）によって示されるように、リターンストロークでは、ハブ荷重が減少する。一旦ハブ荷重の大きさがバネ力Ｆｓから摩擦力μＮ１Ｒを引いた力より小さくなると、楔はＢ方向に沿って押し上げられようとする。垂直力Ｎ１Ｒ、Ｎ２ＲはＮ１Ｃ、Ｎ２Ｃより小さい。さらに、摩擦力μＮ１Ｒ、μＮ２Ｒのベクトルは、圧縮ストロークの時とは反対の方向を向く。この摩擦力は、楔をＢ方向へ動かそうとするバネの作用に抵抗する。ブロックを平衡状態に維持することが要求されるハブ荷重は、減少させられる。ハブ荷重が減少するので、楔とハウジングの内面との間に生じる摩擦力は、それに応じて減少する。よって、圧縮ストローク期間の減衰力、すなわち摩擦力は、リターンストローク期間の摩擦力より大きい。したがって、テンショナは、非対称の減衰を示す。
【００２８】
図８には他の実施形態が示されている。ダンパ１００はシリンダを有し、他のシリンダと摺動しながら係合する。外側管、すなわちハウジング１０１は、摺動しながら管１０８と係合する。キャップ１０５は、管１０１に取り付けられている。キャップ１１０は、管１０８に取り付けられている。バネ１０２は、キャップ１０５と管１０８の端部との間に渡って延びており、２つの管を離間させようとする。プラスチック性のライナ１０６は、外側管１０１と管１０８の動きを容易にする。ピストン１１１は、キャップ１１０に固定されており、管１０１、１０８の主軸に平行である。楔１０９は、摺動しながら管１０８の内面１１２と係合する。ピストンのテーパー状端部１０４は、楔１０９のテーパー状孔１１３と係合する。楔１０９は、バネ１０７によりピストン１１１と接触するように付勢される。偏倚部材、すなわちバネ１０７は、キャップ１１０および楔１０９を支持する。キャップ１１０は、図１に示したテンショナ本体のように、据付表面に固定されてもよい。
【００２９】
ダンパの動作において、キャップ１０５は、圧縮ストロークの間、方向Ｃに沿って動く。リターンストロークの間、キャップ１０５は方向Ｒに沿って動く。詳細な動作の記述は、図７（ａ）、（ｂ）に示されている。さらに、圧縮ストロークの間、楔１０９は方向Ｃへ押され、リターンストローク用の図７（ｂ）で示された動きが生じる。ピストン１０４のテーパー状端部１１９へ向けて楔１０９を押すように内面１１２が動くため、方向Ｒに沿ったリターンストロークの間、減衰力は増加する。このことは、図７（ａ）に示されている。当業者であれば、図８の機構が、プーリ付きベルトテンショナを含む様々なアプリケーションに使用できる減衰機構であることを認識するであろう。
【００３０】
図９は、図８の楔の詳細図である。楔１０９は、スプライン、すなわちひだ１１４を含む。スプライン１１４は、図１０に示すように、管１０１の内面１１２に形成された同様な形と噛み合うように係合する。楔１０９は、径方向に延びるとともに内面１１２に対する楔の膨張を容易にするスロット１１５を有していてもよい。楔のスプライン１１４は、プラスチックあるいはフェノールなどの非金属性物質であればよい。
【００３１】
図１０は、外側管の端の図である。管１０１は、内面１１２を有する。面１１２は、楔１０４のスプライン１１４と嵌合するひだ状、すなわちスプライン状の外形を形成している。面１１２およびスプライン１１４各々は、望ましい摩擦係数を生み出す物質を含む。例えば、スプライン１１４は、プラスチック、フェノール、すなわち非金属性の物質であればよく、一方の内面も同様の物質であればよい。好適実施形態では、スプライン１１４上は非金属性物質であり、面１１２上は、面１１２（図１０）、面２１２（図１１、図１８）、面３１２（図２０）と同様に金属性物質である。
【００３２】
図１１は、本発明における第２の他の実施形態の断面図である。この実施形態では、バネ２０２は管２０１内に収められる。ダンパ２００はシリンダを備え、シリンダは摺動しながら他のシリンダと係合する。外側管２０１は、管２０８と摺動しながら係合する。キャップ２０５は、管２０８に取り付けられている。
偏倚部材、すなわちバネ２０２は、管２０８とキャップ２１０との間に渡って延びており、管およびキャップを離間させようとする。プラスチック性のライナ２０６は、外側管２０１と管２０８との間の摺動を容易にする。ピストン２１１の一方の端部２１１は、キャップ２１０に固定されており、管２０１、２０８の主軸に平行である。楔２０９は、管２０８の内面２１２と摺動しながら係合する。ピストンのテーパー状端部２０４は、楔２０９のテーパー状孔２１３と係合する。楔２０９は、偏倚部材、すなわちバネ２０７により、テーパー状端部２０４へ向けて付勢される。バネ２０７はキャップ２１０および楔２０９を支持する。キャップ２１０は、図１に示したようなテンショナ本体表面上などの据え付け表面に固定される。当業者であれば、この図１１に示された機構が、プーリ付きベルトテンショナを含む他のアプリケーションに使用できる減衰機構であることを認識するだろう。
【００３３】
ダンパの動作において、キャップ２０５は、圧縮ストロークの間方向Ｃへ移動する。リターンストロークの間、キャップ２０５は方向Ｒへ移動する。動作の詳細な記述は、図７（ａ）、（ｂ）および図８に示されている。
【００３４】
図１２は、他の実施形態であるダンパ３００を示す。構成要素は、概ね図１１に示されたものと同じであるが、ワッシャ、リングなどの支持面３０８が所定の位置においてピストン２１１に固定されている点で異なる。支持面３０８は、ピストン軸Ｄに対し垂直方向に延びている。圧縮可能な部材、すなわちバネ３０７は、支持面３０８を支持する。バネ３０７のもう一方の端部はカム本体、すなわち楔３０９を支持する。楔３０９は、図１１の楔２０９と実質的に同じ形状である。当業者であれば、この図１２に示された機構が、プーリ付きベルトテンショナを含む他のアプリケーションに使用できる減衰機構であることを認識するであろう。
【００３５】
また、図１１、１２を参照すると、本発明が動作する時の長さＬ１、Ｌ２の変化が示されている。リターンストロークＲ（Ｌ２）の間では長さが増加し、圧縮ストロークＣ（Ｌ２）の間では長さが減少する。
【００３６】
図１３は、本発明における他の実施形態の軸Ａ−Ａに沿った断面図である。第１のハウジングすなわちキャップ４０５は、第１の表面、すなわち側面４０８を有する。第２のハウジングすなわち管４０１は、さらに外面４１２を有する。側面４０８は、主軸Ａに対し０度〜３０度の範囲内で角度αだけ傾くコーン形状を形成している。側面４０８は、ひだ形状を含め、ユーザの求める任意の形状にすればよい。楔４０９は、側面４０８と外面４１２との間で摺動する。楔４０９は、バネ４０２によって、側面４０８と外面４１２とに接触するように付勢される。楔４０９が表面４１２に対して付勢されるので、楔４０９は径方向に圧縮される。楔４０９の径方向の圧縮は、図２および図２１に示されたスロットの存在によって生じる。バネ４０２は、管４１０に固定されたベース４１０を支持する。キャップ４０５は、圧縮ストロークの間方向Ｃに沿って移動し、リターンストロークの間では方向Ｒに沿って移動する。支持点４１８において荷重Ｌをダンパ装置に掛ければよい。当業者であれば、この図１３に示された機構が、プーリ付きベルトテンショナを含む他のアプリケーションに使用できる減衰機構であることを認識するであろう。
【００３７】
図１４は、本発明における他の実施形態の軸Ａ−Ａに沿った断面図である。第１のハウジング５０１、すなわち管５０１は、第１のハウジング表面、すなわち側面５０８と端部５１０とを有する。側面５０８は、主軸Ａに対し０度〜３０度の範囲内で角度βだけ傾くコーン形状を形成している。側面５０８は、ひだ形状を含め、ユーザの求める任意の形状であればよい。楔５０９は、第１のハウジング表面、すなわち側面５０８とピストン５１２の外面５１６との間で摺動する。楔５０９は、図２１に示すような楔と同様の形状を有する。本体５１９および表面５１６は、図２１に示すような表面と同様の形状を有する。バネ５０２は、端部５１０およびピストン５１４とを支持するとともに、ピストン５１４の軸方向の動きに抵抗し、また、ピストン５１４に対しベース５１０を支持する。圧縮可能部材、すなわちバネ５０７は、側面５０８およびピストン５１４の外面５１６と接触するように楔５０９を付勢する。楔５０９が表面５１６に対して付勢されるため、楔５０９は径方向に沿って圧縮される。楔５０９の径方向の圧縮は、図２および図２１に示されたスロットの存在によって生じる。ピストン５１４は、圧縮ストロークの間方向Ｃに沿って移動し、リターンストロークの間方向Ｒに沿って移動する。支持点５１８において荷重Ｌをダンパ装置に掛ければよい。当業者であれば、この図１４に示された機構が、プーリ付きベルトテンショナを含む他のアプリケーションに使用できる減衰機構であることを認識するであろう。
【００３８】
図１５は、テンショナのダンパアッセンブリの平面図である。前の図８、１１〜１４において示されたような構成をしたダンパ６００は、図に示されるようにシャフト６２０によってアイドラプーリ６１０に接続されている。シャフト６２０は、アイドラを軌道６１５に接続させるベース（図示せず）に接続されていてもよい。アイドラ６１０は、平行な軌道６１５に沿って摺動する。ベルトＢは、アイドラ６１０周りに掛け回されている。
【００３９】
図１６は、他の実施形態における減衰機構の一部の斜視図である。図１６は、図８、１１、１２に示された実施形態である減衰機構の配置を概略的に表している。図１６の符号は、図８と関係する。表面１１４は、表面１１２と摺動しながら係合する。テーパー状端部１０４は、孔１１３と係合する。スロット１１５により、テーパー状端部１０４が軸方向に沿って楔１０９の方へ動くにつれ、楔１０９が径方向に膨張する。楔１０９は、プラスチック、あるいはフェノールなどの非金属性物質であればよい。
【００４０】
図１７は、他の実施形態における楔の端部の平面図である。この実施形態は、図１１に示されている。楔のスプライン２１４は、プラスチック、あるいはフェノールなどの非金属性物質であればよい。
【００４１】
図１８は、他の実施形態における管の端部の平面図である。この実施形態は、図１１に示されている。
【００４２】
図１９は、他の実施形態における楔の端部の平面図である。この実施形態は、図１２に示されている。楔のスプライン３１４は、プラスチック、あるいはフェノールなどの非金属性物質であればよい。
【００４３】
図２０は、他の実施形態における管の端部の平面図である。この実施形態は、図１２に示されている。
【００４４】
図２１は、他の実施形態における楔と管の一部を示した図である。この実施形態は、図１２に示されている。図２１はまた、図１４に示された実施形態である楔５０９およびピストン表面５１６の配置を概略的に示す。スロット４１５により、楔４０９は表面４１２に対し径方向に圧縮する。楔４０９は、プラスチック、あるいはフェノールなどの非金属性物質であればよい。
【００４５】
ここでは発明の一態様が示されているが、ここで示された発明の意図および範囲から離れることなく構成およびパーツ関係においてバリエーションが作成されることは、その技術における当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の断面図である。
【図２】
図２（ａ）は、図３のセクション２ａ−２ａを通る楔の上からの平面図である。図２（ｂ）は、図３のセクション２ｂ−２ｂを通る楔の側面図である。
【図３】
本発明の減衰機構における側面の断面図である。
【図４】
楔の斜視図である。
【図５】
ピストン１４の斜視図である。
【図６】
ハウジング１の斜視図である。
【図７】
図７（ａ）は、圧縮ストロークにおける減衰機構の概略的な自由本体ブロック図である。図７（ｂ）は、リターンストロークにおける減衰機構の概略的な自由本体ブロック図である。
【図８】
本発明における第１の他の実施形態における断面図である。
【図９】
第１の他の実施形態における楔の平面図である。
【図１０】
第１の他の実施形態におけるハウジングの断面図である。
【図１１】
本発明における第２の他の実施形態の断面図である。
【図１２】
本発明における第３の他の実施形態の断面図である。
【図１３】
本発明における第４の他の実施形態の軸Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１４】
本発明における第５の他の実施形態の軸Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１５】
テンショナの平面図である。
【図１６】
他の実施形態における減衰機構の部分的斜視図である。
【図１７】
他の実施形態における楔の端部平面図である。
【図１８】
他の実施形態における管の端部平面図である。
【図１９】
他の実施形態における楔の端部平面図である。
【図２０】
他の実施形態における管の端部平面図である。
【図２１】
他の実施形態における楔および管の部分的図である。
【国際公開パンフレット】
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2004511727.tif 000004
2004511727.tif 000005
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004511727.tif 000037
2004511727.tif 000038
【国際調査報告】
2004511727.tif 000039
2004511727.tif 000040
2004511727.tif 000041
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