(57)【要約】【構成】動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナである。このベルトテンショナは、（ａ）ピボット軸（３８）を延設した基礎ハウジング（１６）と、（ｂ）テンションアーム（１４）の基端（４２）においてピボット軸（３８）に回動自在に取り付けられたテンションアーム（１４）であって、テンションアーム（１４）の上記基端が磨耗面（８４）を有し、テンションアーム（１４）の先端（２０）が動力伝達ベルト（１２）に接触するように構成したテンションアーム（１４）と、（ｃ）基礎ハウジング（１６）とテンションアーム（１４）との間に連結され、上記テンションアームの先端（２０）を動力伝達ベルト（１２）にバイアスするトーションバネ（１８）と、そして（ｄ）基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）とを構成成分とする。ダンパ装置（７６）は、（１）テンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に隣接した状態でこれに面する摩擦面（８６）を有する摩擦材料部材（８０）および（２）摩擦材料部材（８０）と一体化された、上記摩擦材料部材および対応する摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスするダンパバネ（７８）を有する。【選択図】図２
2004538426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナにおいて、
ピボット軸（３８）を延設した基礎ハウジング（１６）と、
テンションアーム（１４）の基端（４２）においてピボット軸（３８）に回動自在に取り付けられたテンションアーム（１４）であって、テンションアーム（１４）の上記基端が磨耗面（８４）を有し、テンションアーム（１４）の先端（２０）が例えばプーリ（２２）を介して動力伝達ベルト（１２）に接触するように構成したテンションアーム（１４）と、
基礎ハウジング（１６）とテンションアーム（１４）との間に連結され、上記テンションアームの先端（２０）を動力伝達ベルト（１２）にバイアスするトーションバネ（１８）と、そして
基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）であって、テンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に隣接した状態でこれに面する摩擦面（８６）を有する摩擦材料部材（８０）および摩擦材料部材（８０）と一体化された、上記摩擦材料部材および対応する摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスするダンパバネ（７８）を有するダンパ装置（７６）とを有することを特徴とする動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナ。
【請求項２】
ダンパ装置（７６）を実質的にディスク形状で構成するとともに、ピボット軸（３８）に同軸的に取り付け、ダンパバネ（７８）として、摩擦材料からなる実質的にディスク状部材（８０）と同軸的に一体化した環状金属バネプレートを使用し、バネプレート（７８）の全体形状を円錐形とし、その凸側をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に向け、この全体形状が円錐形のバネプレート（７８）により摩擦材料部材（８０）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスし、ダンパ装置（７６）の環状フランジ（９０）をテンションアーム（１４）に向けて少なくとも部分的に軸方向に延設するとともに、テンションアーム（１４）の環状肩部（９２）を取り囲み、これによってダンパ装置（７６）とテンションアーム（１４）との間にラビリンスシールを形成し、この環状フランジ（９０）を摩擦材料部材（８０）から延設し、全体形状が円錐形のバネプレート（７８）にピボット軸（３２）が延入する中心穴（９６）を形成し、全体形状が円錐形のバネプレートをピボット軸（３８）に固着し、ダンパ装置（７６）と基礎ハウジング（１６）との間にテンションアーム（１４）の基端（４２）を軸方向に配設し、全体形状が円錐形のバネプレート（７８）を基礎ハウジング（１６）のピボット軸（３８）に固着することによって基礎ハウジング、テンションアームおよびダンパ装置を一体的に保持し、ピボット軸（３８）と同軸関係にある環状間隙（５０）を基礎ハウジング（１６）およびテンションアーム（１４）基端（４２）に貫通形成し、この環状間隙にトーションバネ（１８）を配設した請求項１記載のベルトテンショナ。
【請求項３】
摩擦材料部材（８０）をダンパバネ（７８）上に成形し、この摩擦材料部材としてプラスチック材料を使用するとともに、これを実質的にディスク状に形成し、ダンパバネ（７８）として実質的にディスク状の摩擦材料部材（８０）と同軸的成形した環状金属バネプレートを使用し、この環状金属バネプレート（７８）によって摩擦材料部材をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対して軸方向にバイアスし、環状金属バネプレート（７８）を基礎ハウジング（１６）のピボット軸（３８）に同軸的に取り付け、環状金属バネプレート（７８）とピボット軸（３８）との同軸取り付けによってダンパ装置（７６）と基礎ハウジング（１６）との間で軸方向にテンションアーム（１４）の基端（４２）を保持した請求項１記載のベルトテンショナ。
【請求項４】
ピボット軸（３８）に対して同軸配設した基礎ハウジング（１６）にダンパ装置（７６）を取り付け、ダンパ装置（７６）の環状フランジ（９０）をテンションアーム（１４）に向けて少なくとも部分的に軸方向に延設するとともに、テンションアーム（１４）の環状肩部（９２）を取り囲み、これによってダンパ装置（７６）とテンションアーム（１４）との間にラビリンスシールを形成し、摩擦材料部材（８０）から環状フランジ（９０）を延設し、テンションアーム（１４）の環状肩部（９２）が所定の外径をもち、ダンパ装置（７６）から延設した環状フランジ（９０）の内径をテンションアーム（１４）の環状肩部（９２）の外径よりもわずかに大きくした請求項１記載のベルトテンショナ。
【請求項５】
動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナにおいて、
ピボット軸（３８）を延設した基礎ハウジング（１６）と、
テンションアーム（１４）の基端（４２）においてピボット軸（３８）に回動自在に取り付けられたテンションアーム（１４）であって、テンションアーム（１４）の上記基端が磨耗面（８４）を有し、テンションアーム（１４）の先端（２０）が動力伝達ベルト（１２）に接触するように構成したテンションアーム（１４）と、
基礎ハウジング（１６）とテンションアーム（１４）との間に連結され、上記テンションアーム（１４）の先端（２０）を動力伝達ベルト（１２）にバイアスするトーションバネ（１８）と、そして
基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）であって、基礎ハウジング（１６）のピボット軸（３８）に環状バネプレート（７８）を同軸的に取り付けるとともに、環状バネプレート（７８）とテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）との間に摩擦材料部材（８０）の少なくとも一部を軸方向に配設したダンパ装置（７６）とを有し、
摩擦材料部材（８０）が、テンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に隣接した状態でこれに面する摩擦面（８６）を有し、そして
環状バネプレート（７８）が、摩擦材料部材（８０）および対応する摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスするとともに、環状バネプレート（７８）と基礎ハウジング（１６）との間において軸方向にテンションアームの基端（４２）および摩擦材料部材（８０）を保持したことを特徴とする動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナ。
【請求項６】
実質的に環状の摩擦材料部材（８０）をピボット軸（３８）に対して同軸的に配設し、摩擦材料部材（８０）の環状フランジ（９０）をテンションアーム（１４）に向けて少なくとも部分的に軸方向に延設するとともに、テンションアームの環状肩部（９２）を取り囲み、これによって摩擦材料部材（８０）とテンションアーム（１４）との間にラビリンスシールを形成し、テンションアーム（１４）の環状肩部（９２）が所定の外径をもち、ダンパ装置（７６）から延設した環状フランジ（９０）の内径をテンションアーム（１４）の環状肩部（９２）の外径よりもわずかに大きく設定し、摩擦材料部材（８０）をピボット軸（３８）に実質的に環状及び同軸的に配設し、そしてテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）および摩擦材料部材（８０）の摩擦面（８６）の形状を実質的に環状にし、これら磨耗面および摩擦面をピボット軸（３８）に対して同軸的に配設するとともに、ピボット軸の軸線対して少なくとも部分的に垂直な平衡平面上に設置した請求項５記載のベルトテンショナ。
【請求項７】
動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナにおいて、
基礎ハウジング（１６）と、
テンションアーム（１４）の基端（４２）において基礎ハウジング（１６）に回動自在に取り付けられたテンションアーム（１４）であって、テンションアーム（１４）の上記基端が磨耗面（８４）を有し、テンションアーム（１４）の先端（２０）が動力伝達ベルト（１２）に接触するように構成したテンションアーム（１４）と、
基礎ハウジング（１６）とテンションアーム（１４）との間に連結され、上記テンションアームの先端（２０）を動力伝達ベルト（１２）に対してバイアスするトーションバネ（１８）と、そして
基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）であって、テンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に隣接した状態でこれに面する摩擦面（８６）を有する摩擦材料部材（８０）および摩擦材料部材（８０）および対応する摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスするダンパバネ（７８）を有するダンパ装置（７６）とを有し、
ダンパ装置（７６）の環状フランジ（９０）をテンションアーム（１４）に向けて少なくとも部分的に軸方向に延設し、フランジ（９０）によってテンションアーム（１４）の環状肩部（９２）と取り囲み、これによって摩擦材料部材（８０）とテンションアーム（１４）との間にラビリンスシールを形成したことを特徴とする動力伝達用ベルトテンショナ。
【請求項８】
テンションアーム（１４）の環状肩部（９２）が所定の外径をもち、ダンパ装置（７６）から延設した環状フランジ（９０）の内径をテンションアーム（１４）の環状肩部（９２）の外径よりもわずかに大きく設定し、好ましくはテンションアーム（１４）を所定の軸上で回動し、摩擦材料部材（８０）でテンションアームのピボット軸を取り囲み、摩擦材料部材（８０）から環状フランジを延設し、そして摩擦材料部材（８０）をダンパバネ（７８）と同時成形した請求項７記載のベルトテンショナ。
【請求項９】
動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナにおいて、
基礎ハウジング（１６）と、
テンションアーム（１４）の基端（４２）において基礎ハウジング（１６）に回動自在に取り付けられたテンションアーム（１４）であって、テンションアーム（１４）の上記基端が磨耗面（８４）を有し、テンションアーム（１４）の先端（２０）が動力伝達ベルト（１２）に接触するように構成したテンションアーム（１４）と、
基礎ハウジング（１６）とテンションアーム（１４）との間に連結され、上記テンションアームの先端（２０）を動力伝達ベルト（１２）に対してバイアスするトーションバネ（１８）と、そして
基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）であって、テンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に隣接した状態でこれに面する摩擦面（８６）を有する摩擦材料部材（８０）および、摩擦材料部材（８０）および対応する摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスするダンパバネ（７８）を有するダンパ装置（７６）と、そして
ダンパ装置（７６）とテンションアーム（１４）との間に設けたラビリンスシールとを有することを特徴とする動力伝達装置用ベルトテンショナ。
【請求項１０】
ダンパ装置（７６）およびテンションアーム（１４）の少なくとも一方から少なくとも部分的に他方に向けてラビリンスシールの環状フランジ（９２）を延設し、ダンパ装置（７６）およびテンションアーム（１４）のいずれか一方の環状肩部（９２）をフランジ（９０）で取り囲み、摩擦材料部材（８０）とテンションアーム（１４）との間にラビリンスシールを設けるか、あるいは摩擦材料部材（８０）およびテンションアーム（１４）の少なくとも一方から少なくとも部分的に他方に向けてラビリンスシールの環状フランジ（９０）を延設し、摩擦材料部材（８０）およびテンションアーム（１４）のいずれか一方の環状肩部（９２）をフランジ（９０）で取り囲んだ請求項９記載のベルトテンショナ。
【請求項１１】
ピボット軸（３８）をもつ基礎ハウジング（１６）を準備する工程と、
ピボット軸（３８）上にトーションバネ（１８）を設ける工程と、
ピボット軸（３８）を少なくとも部分的に取り囲む磨耗面（８４）をもつテンションアームの基端（４２）をピボット軸（３８）上に設ける工程と、
基礎ハウジング（１６）とピボット軸（３８）との間にトーションバネ（１８）を連結する工程と、
摩擦材料部材（８０）の摩擦面（８６）がテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対向するようにテンションアーム（１４）の基端（４２）上に軸方向に摩擦材料部材（８０）を設ける工程と、そして
摩擦材料部材（８０）の少なくとも一部上に軸方向に実質的に環状のバネプレート（７８）を固着し、基礎ハウジング（１６）とバネプレート（７８）との間に軸方向にテンションアーム（１４）の基端（４２）および摩擦材料部材の上記部分を保持するとともに、摩擦材料部材（８０）の摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスする工程とを有することを特徴とするベルトテンショナ装置の組み立て方法。
【請求項１２】
上記固着工程と同時に、あるいはこの工程に先立って、全体として円錐形の、実質的に平面からなる環状プレートを変形し、環状ばねプレート（７８）を形成する工程を有し、この場合にはピボット軸（３８）に直径、内周面および外周面をもつ中空上端（６４）を形成し、環状バネプレート（７８）に半径方向内向きに複数の歯（９８）を突出した中心穴（９６）を形成し、上記固着工程が、ピボット軸（３８）の中空の上端（６４）の直径を広げ、環状バネプレート（７８）の中心穴（９６）の内周面から突出する歯（９８）に対してピボット軸の外周面を半径方向に押圧し、これによって環状歯（９８）をピボット軸（３８）に埋設する工程を有し、そしてさらに、上記固着工程に先立って、環状バネプレート（３８）と摩擦材料部材（８０）とを同時成形し、上記固着工程と同時に、あるいはこれに先立って、全体として円錐形の、実質的に平面からなる環状プレートを変形し、環状ばねプレート（７８）を形成する工程を有し、この変形工程を上記固着工程の前で、上記同時成形工程の前か後で、実施し、そしてさらに摩擦材料部材（８０）とテンションアーム（１４）との間にラビリンスシールを形成する工程を有し、テンションアーム（１４）にピボット軸（３８）と同軸関係にある、直径をもつ環状肩部（９２）を形成し、上記同時成形工程で摩擦材料部材（８０）から少なくとも部分的に軸方向に延設する、直径がテンションアーム（１４）の環状肩部（９２）の直径よりわずかに大きい環状フランジ（９０）を成形し、テンションアーム（１４）の基端（４２）の上に軸方向に摩擦材料部材（８０）を設ける工程で、摩擦材料部材（８０）から延設する環状フランジ（９０）でテンションアームの環状肩部（９２）を取り囲み、摩擦材料部材とテンションアーム(14)との間にラビリンスシールを形成する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナにおいて、
基礎ハウジング（１６）と、
テンションアーム（１４）の基端（４２）において基礎ハウジング（１６）に回動自在に取り付けられたテンションアーム（１４）であって、テンションアーム（１４）の上記基端が磨耗面（８４）を有し、テンションアーム（１４）の先端（２０）が動力伝達ベルト（１２）に接触するように構成したテンションアーム（１４）と、
基礎ハウジング（１６）とテンションアーム（１４）との間に連結され、上記テンションアームの先端（２０）を動力伝達ベルト（１２）に対してバイアスするトーションバネ（１８）と、そして
基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）であって、テンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に隣接した状態でこれに面する摩擦面（８６）を有するダンパ部材（８０）および、ダンパ部材（８０）と一体化され、ダンパ部材（８０）および対応する摩擦面（８６）をテンションアーム（１４）の磨耗面（８４）に対してバイアスするダンパバネ（７８）を有するダンパ装置（７６）とを有することを特徴とする動力伝達装置用ベルトテンショナ。
【請求項１４】
ダンパ部材（８０）をダンパバネ（７８）上に成形し、ダンパ部材（８０）の形状を実質的にディスク形状にし、ダンパバネ（７８）を、実質的にディスク状のダンパ部材（８０）と同軸的に成形した環状金属バネプレートとし、テンションアーム（１４）の回転軸に対して同軸的にハウジング（１６）にダンパ装置（７６）を取り付けた請求項１３のベルトテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナに関し、特にこのベルトテンショナを対象とする改良ダンパ装置およびこの改良ダンパ装置を利用したベルトテンショナを組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のベルトテンショナの主目的は、エンジン駆動ベルトや付属駆動ベルトの寿命を延長することである。このような自動車用ベルトテンショナの代表的な用途は、自動車エンジンのフロントエンド付属駆動装置である。この駆動装置は、エアコン、ウォータポンプ、ファンやオルタネータなどのベルトに動力が必要な付属装置それぞれを対象とするプーリシーブをもっている。これら付属装置それぞれは、運転の各時期で異なる量の動力が必要である。このように動力がバラツクため、すなわちねじれるため、ベルトが弛んだり、あるいはベルトの張力が強くなることがある。ベルトテンショナは、内部のトーションバネによってこれらねじれ作用を吸収するものである。代表的なベルトテンショナの例は、米国特許第５，５４５，０９５号公報又は同第５，８０３，８５０号公報に開示されている。この公報の内容については、番号に言及することによって援用するものとする。
【０００３】
自動車用ベルトテンショナの場合、基礎ハウジングまたはバネケースに回動自在にテンションアームを取り付ける。このテンションバネをテンションアームと基礎ハウジングとの間に連結し、テンションアームの先端を駆動ベルトに係合し、所望に応じて、十分な張力を駆動ベルトに与える。駆動ベルトに作用するねじれ負荷の大きさがかなり大きくなることもあり、この場合には、ベルトがテンションアームから離れ、ベルト張力が一時的に小さくなることがあるが、これはある程度以上になると好ましくなく、ベルトが軋んだり、ノイズが発生する。このため、ベルトテンショナの場合、ダンプ装置を利用し、テンションアームの回動を抑制している。
【特許文献１】
米国特許第５，５４５，０９５号
【特許文献２】
米国特許第５，８０３，８５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、改良ダンパ装置を利用した、伝動ベルト装置用ベルトテンショナ、およびこの改良ダンパ装置を使用したベルトテンショナの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１の態様によれば、動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナにおいて、
（ａ）ピボット軸を延設した基礎ハウジングと、（ｂ）テンションアームの基端においてピボット軸に回動自在に取り付けられたテンションアームであって、テンションアームの上記基端が磨耗面を有し、テンションアームの先端が動力伝達ベルトに接触するように構成したテンションアームと、（ｃ）基礎ハウジングとテンションアームとの間に連結され、上記テンションアームの先端を動力伝達ベルトにバイアスするトーションバネと、そして（ｄ）基礎ハウジング（１６）に連結されたダンパ装置（７６）であって、（１）テンションアーム（１４）の磨耗面に隣接した状態でこれに面する摩擦面を有する摩擦材料部材および（２）摩擦材料部材と一体化された、上記摩擦材料部材および対応する摩擦面をテンションアームの磨耗面に対してバイアスするダンパバネを有するダンパ装置とを有する動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナに関する。
【０００６】
より具体的な実施態様では、ダンパ装置を実質的にディスク形状で構成するとともに、ピボット軸に同軸的に取り付ける。さらに具体的な実施態様では、ダンパバネとして、摩擦材料からなる実質的にディスク状部材と同軸的に一体化した環状金属バネプレートを使用する。さらに具体的な実施態様では、バネプレートの全体形状を円錐形とし、その凸側をテンションアームの磨耗面に向け、この全体形状が円錐形のバネプレートにより摩擦材料部材をテンションアームの磨耗面に対してバイアスする。また、さらに具体的な実施態様では、ダンパ装置の環状フランジをテンションアームに向けて少なくとも部分的に軸方向に延設するとともに、テンションアームの環状肩部を取り囲み、これによってダンパ装置とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成する。また、さらに具体的な実施態様では、この環状フランジを摩擦材料部材から延設する。
【０００７】
本発明の第１態様の別な具体的な実施態様では、摩擦材料部材をダンパバネ上に成形する。また、さらに別な具体的な実施態様では、この摩擦材料部材としてプラスチック材料を使用する。さらに別な具体的な実施態様では、摩擦材料部材を実質的にディスク状に形成し、ダンパバネとして実質的にディスク状の摩擦材料部材と同軸的成形した環状金属バネプレートを使用し、この環状金属バネプレートによって摩擦材料部材をテンションアームの磨耗面に対して軸方向にバイアスする。さらに別な具体的実施態様では、環状金属バネプレートを基礎ハウジングのピボット軸に同軸的に取り付け、環状金属バネプレートとピボット軸との同軸取り付けによってダンパ装置と基礎ハウジングとの間で軸方向にテンションアームの基端を保持する。
【０００８】
本発明の第１態様のさらに別な具体的な実施態様では、ピボット軸に対して同軸配設した基礎ハウジングにダンパ装置を取り付け、ダンパ装置の環状フランジをテンションアームに向けて少なくとも部分的に軸方向に延設するとともに、テンションアームの環状肩部を取り囲み、これによってダンパ装置とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成する。さらに別な具体的実施態様では、摩擦材料部材から環状フランジを延設する。さらに別な具体的な実施態様では、ダンパ装置から延設した環状フランジの内径をテンションアームの環状肩部の外径よりもわずかに大きくする。
【０００９】
また、本発明は、第２態様によれば、(ａ)ピボット軸を延設した基礎ハウジング（１６）と、（ｂ）テンションアームの基端においてピボット軸に回動自在に取り付けられたテンションアームであって、テンションアームの上記基端が磨耗面を有し、テンションアームの先端が動力伝達ベルトに接触するように構成したテンションアームと、（ｃ）基礎ハウジングとテンションアームとの間に連結され、上記テンションアームの先端を動力伝達ベルトにバイアスするトーションバネと、そして（ｄ）基礎ハウジングに連結されたダンパ装置であって、（１）基礎ハウジングのピボット軸に環状バネプレートを同軸的に取り付けるとともに、（２）環状バネプレートとテンションアームの摩耗面との間に摩擦材料部材の少なくとも一部を軸方向に配設したダンパ装置とを有し、(e)摩擦材料部材が、テンションアームの磨耗面に隣接した状態でこれに面する摩擦面を有し、そして（ｆ）環状バネプレートが、摩擦材料部材および対応する摩擦面をテンションアームの磨耗面に対してバイアスするとともに、環状バネプレートと基礎ハウジングとの間において軸方向にテンションアームの基端および摩擦材料部材を保持したことを特徴とする動力伝達ベルト装置用ベルトテンショナに関する。
【００１０】
本発明の第２態様のより具体的な実施態様では、実質的に環状の摩擦材料部材をピボット軸に対して同軸的に配設し、摩擦材料部材の環状フランジをテンションアームに向けて少なくとも部分的に軸方向に延設するとともに、テンションアームの環状肩部を取り囲み、これによって摩擦材料部材とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成する。さらに別な具体的実施態様では、ダンパ装置から延設した環状フランジの内径をテンションアームの環状肩部の外径よりもわずかに大きく設定する。さらに別な具体的実施態様では、摩擦材料部材を環状のバネプレートと同時成形する。
【００１１】
本発明の第２態様のさらに別な具体的実施態様では、摩擦材料部材を環状のバネプレートと同時成形する。
【００１２】
本発明の第２態様のさらに別な具体的実施態様では、摩擦材料部材をほぼ環状形状にし、ピボット軸と同軸配設する。さらに具体的な実施態様では、テンションアームの磨耗面および摩擦材料部材の摩擦面をほぼ環状にするとともに、ピボット軸と同軸配設し、ピボット軸の軸に対して少なくとも部分的に垂直な平行平面に設ける。
【００１３】
本発明は、第３の態様によれば、（ａ）基礎ハウジングと、（ｂ）テンションアームの基端において基礎ハウジングに回動自在に取り付けられたテンションアームであって、テンションアームの上記基端が磨耗面を有し、テンションアームの先端が動力伝達ベルトに接触するように構成したテンションアームと、（ｃ）基礎ハウジングとテンションアームとの間に連結され、上記テンションアームの先端を動力伝達ベルトに対してバイアスするトーションバネと、そして（ｄ）基礎ハウジングに連結されたダンパ装置であって、（１）テンションアームの磨耗面に隣接した状態でこれに面する摩擦面を有する摩擦材料部材および（２）摩擦材料部材および対応する摩擦面をテンションアームの磨耗面に対してバイアスするダンパバネを有するダンパ装置とを有し、（ｅ）ダンパ装置の環状フランジをテンションアームに向けて少なくとも部分的に軸方向に延設し、フランジによってテンションアームの環状肩部を取り囲み、これによって摩擦材料部材とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成した動力伝達用ベルトテンショナに関する。
【００１４】
本発明の第３態様のより具体的な実施態様では、ダンパ装置から延設した環状フランジの内径をテンションアームの環状肩部の外径よりもわずかに大きく設定する。さらに別な具体的な実施態様では、摩擦材料部材でテンションアームのピボット軸を取り囲み、摩擦材料部材から環状フランジを延設する。さらに別な具体的な実施態様では、摩擦材料部材を環状バネプレートと同時成形する。
【００１５】
本発明は、第４態様によれば、(ａ)基礎ハウジングと、（ｂ）テンションアームの基端において基礎ハウジングに回動自在に取り付けられたテンションアームであって、テンションアームの上記基端が磨耗面を有し、テンションアームの先端が動力伝達ベルトに接触するように構成したテンションアームと、（ｃ）基礎ハウジングとテンションアームとの間に連結され、上記テンションアームの先端を動力伝達ベルトに対してバイアスするトーションバネと、そして（ｄ）基礎ハウジングに連結されたダンパ装置であって、（１）テンションアームの磨耗面に隣接した状態でこれに面する摩擦面を有する摩擦材料部材および（２）摩擦材料部材および対応する摩擦面をテンションアームの磨耗面に対してバイアスするダンパバネを有するダンパ装置とを有し、(ｅ)ダンパ装置とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成した動力伝達用ベルトテンショナに関する。
【００１６】
本発明の第４態様のより具体的な実施態様では、ダンパ装置およびテンションアームの少なくとも一方から少なくとも部分的に他方に向けてラビリンスシールの環状フランジを延設し、ダンパ装置およびテンションアームのいずれか一方の環状肩部をフランジで取り囲む。
【００１７】
本発明の第４態様のさらに別な具体的実施態様では、摩擦材料部材とテンションアームとの間にラビリンスシールを設けるか、あるいは摩擦材料部材およびテンションアームの少なくとも一方から少なくとも部分的に他方に向けてラビリンスシールの環状フランジを延設し、摩擦材料部材およびテンションアームのいずれか一方の環状肩部をフランジで取り囲む。
【００１８】
本発明は、第５態様によれば、（ａ）ピボット軸をもつ基礎ハウジングを準備する工程と、（ｂ）ピボット軸上にトーションバネを設ける工程と、（ｃ）ピボット軸を少なくとも部分的に取り囲む磨耗面をもつテンションアームの基端をピボット軸上に設ける工程と、（ｄ）基礎ハウジングとピボット軸との間にトーションバネを連結する工程と、（ｅ）摩擦材料部材の摩擦面がテンションアームの磨耗面に対向するようにテンションアームの基端上に軸方向に摩擦材料部材を設ける工程と、そして（ｆ）摩擦材料部材の少なくとも一部上に軸方向に実質的に環状のバネプレートを固着し、基礎ハウジングとバネプレートとの間に軸方向にテンションアームの基端および摩擦材料部材の上記部分を保持するとともに、摩擦材料部材の摩擦面をテンションアームの磨耗面に対してバイアスする工程とからなるベルトテンショナ装置の組み立て方法に関する。
【００１９】
本発明の第５態様の具体的な実施態様では、上記固着工程と同時に、あるいはこの工程に先立って、全体として円錐形の、実質的に平面からなる環状プレートを変形し、環状ばねプレートを形成する工程を有する。この方法のさらに具体的な実施態様では、環状バネプレートに半径方向内向きに複数の歯を突出した中心穴を形成し、上記固着工程が、ピボット軸の中空の上端の直径を広げ、環状バネプレートの中心穴の内周面から突出する歯に対してピボット軸の外周面を半径方向に押圧し、これによって環状歯をピボット軸に埋設する工程を有する。
【００２０】
本発明方法の第５態様の別な具体的な実施態様では、上記固着工程に先立って、環状バネプレートと摩擦材料部材とを同時成形する。また、さらに別な具体的実施態様では、上記固着工程と同時に、あるいはこれに先立って、全体として円錐形の、実質的に平面からなる環状プレートを変形し、環状ばねプレートを形成する工程を有する。この変形工程を上記固着工程の前で、上記同時成形工程の前か後で、実施してもよい。
【００２１】
本発明方法の第５態様のさらに別な具体的な実施態様では、摩擦材料部材とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成する工程を有する。さらに別な具体的実施態様では、上記固着工程に先立って実施する、環状バネプレートと摩擦材料部材を同時成形する工程を有する。さらに別な具体的な実施態様では、テンションアームにピボット軸と同軸関係にある、環状肩部を形成し、上記同時成形工程で摩擦材料部材から少なくとも部分的に軸方向に延設する、直径がテンションアームの環状肩部の直径よりわずかに大きい環状フランジを成形し、テンションアームの基端の上に軸方向に摩擦材料部材を設ける工程で、摩擦材料部材から延設する環状フランジでテンションアームの環状肩部を取り囲み、摩擦材料部材とテンションアームとの間にラビリンスシールを形成する工程を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面について本発明の好適な実施態様を説明するが、この説明から本発明の特徴および作用効果が明らかになるはずである。
【００２３】
本発明は、伝動ベルト装置のベルトテンショナに関し、特にこのベルトテンショナを対象とするダンパ装置の改良およびこの改良ダンパ装置を使用するベルトテンショナを構成方法に関する。
【００２４】
伝動ベルトシステムの伝動ベルト１２に所定量の張力を加えるベルトテンショナ１０の一実施態様を図１〜３に示す。このベルトテンショナ１０の場合、ダイカストアルミニウム製ハウジングまたはバネケース１６にダイカストアルミニウム製テンションアーム１４をピボットに取り付け、テンションアームとハウジング１６との間に鋼製トーションバネ１８を連結し、これによってトーションバネ１８が矢印Ａ（図１）の方向にテンションアーム１４にねじり力を加える。このため、テンションアーム１４の先端２０が伝動ベルト１２に対応する張力を加える。テンションアーム１４およびハウジング１６については、ダイカストアルミニウム製とし、そしてトーションバネ１８については鋼製として説明したが、このような構成成分として別な適当な材料（または複合材料/構成成分）を利用することも本発明の範囲内に含まれる。さらに、本実施態様ではトーションバネ１８をコイルバネで構成しているが、フラットワイヤバネも使用することができる。
【００２５】
プーリ２２のハブ２６を貫通し、テンションアーム１４の先端２０のネジ穴２８にねじ込まれたボルト２４によってテンションアーム１４の先端２０に対してプーリ２２を回動自在に取り付ける。適当なローラベアリング３０によってテンションアーム１４の先端２０にプーリ２２を支持する。ワッシャ状で、ワッシャハブから内側軸方向に延びる環状フランジ３４をもつダストカバー３２をベアリング３０とボルト２４の頭３６との間に同軸的に取り付け、ベアリング３０の汚染を防止する。
【００２６】
全体としてボウル状のハウジング１６の場合、ピボット軸３８を備え、ボウル状ハウジングの凸側内面から上向き同軸方向にこれを延設する。ピボット軸３８の外周面周囲に管状の耐磨耗性プラスチックブッシュ４０を設ける。テンションアーム１４の基端４２は、相補的なボウル状のピボットハウジング４５であり、円筒形ピボット管４４をその凸状側部から下向き同軸方向に延設し、これによってピボット管４４をピボット軸３８に対して同軸構成にするとともに、ピボット管４４の内径をハウジング４０の外径にほぼ一致させる（か、あるいはわずかに大きくする）。従って、円筒形ピボット管４４を使用して、ハウジング１６のピボット軸３８にテンションアーム１４をピボット作用により取り付けることができる。なお、本実施態様のブッシュ４０は耐磨耗性プラスチック製であるが、他の適当なブッシュ材料またはベアリング構造を使用することも本発明の範囲内に含まれる。
【００２７】
ハウジング１６の外周壁４６は、テンションアーム１４のピボットハウジング４５の対応する外周壁４８と係合する。各外周壁４６、４８と、ハウジング１６から延びるピボット軸３８のその軸方向長さのほぼ全長にそって延びるテンションアーム１４の円筒形ピボット管４４との間に環状空間を配設する。外周壁４６、４８内に配設された、この環状空間が、トーションバネ１８を配設する環状間隙５０になる。トーションバネの第１端部５２をハウジング１６の内面に取り付け、トーションバネの他端５４をテンションアーム１４のピボットハウジング４５の内面に取り付ける。ハウジングの外周壁４６とテンションアーム１４のピボットハウジング４５の外周壁４８との間に、耐磨耗性プラスチックからなる環状外側ブッシュ５６を軸方向に設ける。各ブッシュ１６、４５の対応する環状溝５９、６１内に配設された、軸方向に延びる環状フランジ５７をもつ外側ブッシュ５６が、各ハウジング１６、４５の外周壁４６、４８間の軸受け面として作用し、またトーションバネ１８を配設した環状間隙の外部汚染を防止する作用も示す。ここでも同様に、本実施態様の他のブッシュ５６は耐磨耗性プラスチック製であるが、他の適当なブッシュ材料または軸受け構造を利用することも本発明内に含まれる。
【００２８】
本実施態様では、ピボット管３８は鋼製（か、あるいはアルミニウムや金属粉体などの他の適当な材料からなる）の挿入部材であり、取り付けボルト６０を受け取る中央穴５８と、直径の大きい穴６２とをもち、この穴６２の上端部６４が、取り付けボルト６０の頭６６の着座シートになる。この構成は、以下に詳しく説明するように、組み立て工程において有利である。図に示す保持Ｏリング６８を使用して、輸送時に、取り付けボルト６０がピボット管３８の中央穴５８から抜け出ることを防止する。テンションアーム１４のピボットハウジング４５の外周面に半径方向に突出する突出部７０を形成し、ハウジング１６の外周面に半径方向上向きに突出する突出部７２を形成する。この突出部７２の軸方向位置がテンションアームの突出部７０との軸方向位置に実質的に一致する。従って、この突出部７０が突出部７２に当接するテンションアームストッパーとして作用し、矢印Ａの方向にテンションアーム１４が回動することを制限し、これによってトーションバネ１８が完全に弛むことを制限する。さらに、ベルトテンショナを所定の駆動装置に据え付けるためには、テンションアーム１４がある量回動することが必要である。従って、据え付け作業時にトーションバネ１８の応力が過大になることを防ぐために、第２の半径方向に突出する突出部７４をテンションアーム１４に設け、据え付け作業時にテンションアームが回動するのを制限する。当業者ならば、トーションアーム１４をハウジング１６にピボット作用により連結するためには、他の適当なピボット装置も使用でき、本発明の範囲内に含まれることを理解できるはずである。
【００２９】
主に図２、図３および図３aついて説明を進めると、本発明の実施態様では、テンションアーム１４の基端４２でベルトテンショナの各構成成分を軸方向に締め付ける締め付けプレートとしても作用するダンパ装置７６を利用する。このダンパ装置７６はダンパバネまたはバネプレート７８を備え、これは実質的に、耐磨耗性プラスチック材料からなる環状シース８０と一体成形した、あるいは同時成形した皿バネである。図示してはいないが、バネプレート７８には、その外周面からシース内まで半径方向外側に突出する複数の歯または突出部を設け、バネプレート７８に対してシース８０が回動することを禁止する。本実施態様では、バネプレート７８として焼入れ鋼プレートを使用し、またシース８０の耐磨耗性プラスチック材料としてポリアミド４６ナイロン材料を使用する。いうまでもなく、他の適当な材料（または材料/構成成分の複合体）を使用することも本発明の範囲内に含まれる。例えば、適当な他の摩擦材料には、制限はしないが、６６ナイロン、６ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、６９ナイロン、６１２ナイロン、６１０ナイロンなどすべてのポリアミド（ＰＡ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルフォン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳまたはＰＥＳＵ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、アセタール、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、アモデルやアモルファスナイロンがある。
【００３０】
特に図３および図３aについて説明を進めると、バネプレート７８上に成形した耐磨耗性プラスチック材料からなるシース８０の場合、バネプレート７８とテンションアーム１４のピボットハウジング４５の上部磨耗面８４との間に、ほぼ平面でかつ環状の摩擦セグメント８２を軸方向に設ける。特に図２に示すように、ピボットハウジング４５の上部磨耗面８４は、ピボット軸Ｘに対してほぼ垂直な平面に位置するほぼ平面で環状の表面である。
【００３１】
再度図３および図３aに戻って説明すると、耐磨耗性プラスチック材料からなるシース８０の摩擦セグメント８２の場合、磨耗面８４の半径方向幅のほぼ全幅にそって延設し、その摩擦面８６がテンションアーム１４の磨耗面８４に当接しているのが好ましい。また、このシース８０の場合、バネプレート７８の外周面に環状締め付けセグメントまたはフラップ８８を延設するとともに、バネプレート７８の上環状表面に少なくとも部分的に延設し、シース８０をバネプレート７８に取り付ける。さらに、耐磨耗性プラスチックシース８０には、環状ビーズまたはフランジ９０を設け、シース８０の外周面から軸方向下向きに環状肩部９２を越えてテンションアーム１４のハウジング４５の上面内までこれを延設する。このフランジ９０が環状肩部９２を完全に取り囲み、ダンパ装置７６とテンションアーム１４との間にラビリンスシールを形成する。本実施態様では、フランジ９０と肩部９２との間に半径方向間隙を形成し、ダンプ作用を摩擦面８６と磨耗面８４との接触によって主に制御するように構成する。さらに、本実施態様のフランジ９０は全体として環状ビーズの形で形成するが、フランジ９０に対して別な形状および/またはフランジ９０によって形成されるラビリンスシールに対して別構造を利用することも本発明の範囲内に含まれる。
【００３２】
図２に示すように、バネプレート７８を貫通する中心穴９６の内周面９４に、半径方下向きに突出する複数の歯９８を形成する。これらの歯は、ピボット軸の上端部６４においてピボット軸３８の外周面１００に埋設し、これによってダンパ装置７６をピボット軸に確実に取り付け、従ってハウジング１６とダンパ装置７６との間にテンションアーム１４の基端４２を軸方向に保持し、トーションバネ１８を環状室５０で保持する。（バネプレートがほぼ円錐形であるために生じる）バネプレート７８のバイアス特性が、耐磨耗性プラスチックシース８０の摩擦セグメント８２をテンションアーム１４のハウジング４５の磨耗面８４に押圧する。この結果、摩擦セグメント８２の摩擦面８６とハウジング４５の磨耗面８４とが摩擦係合し、駆動ベルト１２が受けるねじれ作用によるテンションアーム１４の激しいピボット回動を制動する。
【００３３】
図４について説明すると、ダンパ装置７６を構成するさいには、最初に、ほぼ平坦な焼入れ鋼製ワッシャ７８´上に耐磨耗性プラスチック材料からなるシース８０上に成形する。この同時成形構成成分１０２については、次に変形加工片１０４によって加工し、ワッシャ７８´を、図３に示す好適なほぼ円錐形または円錐台形に形成する。この加工片１０４はほぼ円錐形または円錐台形の加工端部１０６をもち、加工端部１０６の傾斜角度Ｓは、バネプレート７８の所望の偏向角度である。加工片１０４を同時成形構成成分１０２に同軸的に作用させるか、この逆の作業を行なって、所望の形状になるまでワッシャ７８´を変形する。当業者ならば理解できるように、偏向角度Ｓが大きくなる程、バネプレート７８によって加えられるバイアス力が大きくなる。
【００３４】
上述したように、ダンパ装置７６は、ピボット軸３８上にベルトテンショナの構成成分を一緒に締め付ける締め付けプレートとしても作用する。図５に示すように、ピボットブッシュ４０、外側ブッシュ５６、テンションアーム１４のハウジング４５、トーションバネ１８およびダンパ装置７６を基礎ハウジング１６上に組み立てた後は、あるいはピボット軸３８に対してこれらを同軸的に配設した後は、最終外径がピボット軸３８の上端６４内の深く座ぐった穴６２の内径よりわずかに大きい直径方向に膨張する加工片１０８を座ぐり穴６２内に配設し、直径方向に膨張させ、バネプレート７８を貫通する中心穴９６の内周面94上の歯９８中に座ぐり穴６２の周壁１１０を半径方向外側に圧入し、歯９８を周壁１１０に食い込ませ、これによってバネプレート７８およびダンパ装置７６をピボット軸３８に固着し、次にピボット軸３８上に基礎ハウジング１６、外側ブッシュ５６、テンションアーム１４、ピボットブッシュ４０、トーションバネ１８およびダンパ装置７６を完全に保持する。なお、半径方向リベット結合などの、当業者にとっては自明な他の適当な結合/保持方法を利用してもよく、いずれも本発明の範囲内に含まれる。《》
【００３５】
（発明の効果）
例示のみを目的として、以上説明したベルトテンショナ１０およびダンパ装置７６の作用効果のいくつかを以下に示す。ベルトテンショナに必要な構成部品点数が大幅に少なくなる。ベルトテンショナ製造コストが低くなる。ダンパ装置が、トーションアームの回動を制動しかつベルトテンショナの構成成分を基礎ハウジングに連結する２つの作用をもつ。バネプレートが、トーションアームの回動を制動しかつベルトテンショナの構成成分を基礎ハウジングに連結する２つの作用をもつ。ダンパ装置がラビリンスシールをもつ。一体的なダンパ装置が、同時成形したバネおよび摩擦材料を利用できる。なお、特許請求の範囲に含まれるために、ここに開示した本発明の作用効果または目的のすべてあるいは一部を満足する必要な必ずしもない。というのは、本発明は特許請求の範囲の記載がすべてであり、また、本明細書に明記されていないにもかかわらず、本発明の固有なおよび/または予見されていない作用効果が存在しているからである。
【００３６】
以上の記載から、当業者ならば、ここに開示した装置および方法は本発明の例示的な実施態様であり、本発明はこれら装置および方法に厳密に制限されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲から逸脱しなくても変更が可能であることを理解できるはずである。さらに、本発明は特許請求の範囲に記載されているものがすべてであり、ここに開示した例示的な実施態様を記述する限定または要素すべてを、このような限定または要素が各請求項に特定されていない限り、各請求項の意味に組み入れることは意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】動力伝達ベルト装置の動力伝達ベルトに作用する、本発明の一実施態様によるベルトテンショナ装置の上面図である。
【図２】本発明の実施態様を示す展開斜視図である。
【図３】本発明の実施態様を示す断面図である。
【図４】本発明の実施態様におけるバネプレートを変形する工程を示す図である。
【図５】本発明の実施態様におけるピボット軸にダンパ装置を固着する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１２：動力伝達ベルト
１４：テンションアーム
１６：基礎ハウジング
１８：トーションバネ
２０：テンションアームの先端
４２：テンションアームの基端
７６：ダンパ装置
７８：ダンパバネ
８０：摩擦材料部材
８４：磨耗面
８６：摩擦面
【国際公開パンフレット】
2004538426.tif 000003
2004538426.tif 000004
2004538426.tif 000005
2004538426.tif 000006
2004538426.tif 000007
2004538426.tif 000008
2004538426.tif 000009
2004538426.tif 000010
2004538426.tif 000011
2004538426.tif 000012
2004538426.tif 000013
2004538426.tif 000014
2004538426.tif 000015
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2004538426.tif 000017
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2004538426.tif 000022
2004538426.tif 000023
2004538426.tif 000024
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2004538426.tif 000028
2004538426.tif 000029
2004538426.tif 000030
2004538426.tif 000031
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2004538426.tif 000033
2004538426.tif 000034
2004538426.tif 000035
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004538426.tif 000036
【国際調査報告】
2004538426.tif 000037
2004538426.tif 000038