(57)【要約】本発明は、インナレース・アイドラプーリを有するテンショナを備える。プーリは、ウェブと、ウェブに連結されたベルト受け面とを有する。ウェブは固定具によってベアリングのインナレースに取付けられる。プーリはシートメタルから打ち抜かれるか、曲げ加工されてもよく、またベアリングの中心軸に整列された中心穴を有していてもよい。ベアリングのアウタレースはピボットアームに取付けられる。ピボットアームは、ピボットアームを取付けプレートと付勢部材に回転自在に取付けるための少なくとも２つのピボット点を備える。ピボット点は、プーリの縁の中に収容される。付勢部材は、張力を付与されるベルトに抗してピボットアームとプーリを付勢する。
2004522919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸を有するベースと、
前記第１の軸に取付けられ、第２の軸を有するピボットアームと、
前記ピボットアームに軸支されたプーリであって、ベルト受け面とウェブを備え、前記ウェブがベアリングのインナレースに取付けられたプーリと、
前記第２の軸に回転自在に取付けられた端部と取付け面に回転自在に取付けられるための反対側の端部とを有する付勢部材とを備え、前記プーリに作用するベルト負荷力が付勢部材の力によって対抗される
テンショナ。
【請求項２】
前記プーリがさらに、
前記ベルト受け面に垂直な平面と、幅を有して前記ウェブに実質的に中心を合わせられたランドとを有する前記ウェブと、
インナレースとアウタレースを有し、前記インナレースがベアリング中心軸に垂直な外周面を有するとともにインナレースの穴を形成する前記ベアリングと、
前記外周面に固定されることにより、前記ベルト受け面が前記外周面に実質的に垂直である前記ランド部と
を備える
請求項１に記載のテンショナ。
【請求項３】
前記第１の軸と第２の軸がベルト負荷ベクトルＢLの反対側にある
請求項２に記載のテンショナ。
【請求項４】
前記第１の軸が前記プーリの縁の中に収容され、
前記第２の軸が前記プーリの縁の中に収容される
請求項３に記載のテンショナ。
【請求項５】
前記ベアリングがベアリング面を規定し、
前記ベアリング面が前記ベルト受け面と各軸に交差する
請求項４に記載のテンショナ。
【請求項６】
前記付勢部材がさらに、
第１の部品を第２の部品に向かって付勢するバネを備え、
前記第１の部品と第２の部品がそれぞれ、摺動自在に係合する面を有し、前記係合する面の少なくとも１つが所定の摩擦係数を有して前記第２の部品に対する前記第２の部品の動きを減衰させる
請求項１に記載のテンショナ。
【請求項７】
第１の軸を有するベースと、
前記第１の軸に回転自在に取付けられ、第２の軸を有するピボットアームと、
前記ピボットアームに軸支されたプーリであって、ベルト受け面とウェブを備え、前記ウェブがベアリングのインナレースに取付けられたプーリと、
前記第２の軸に回転自在に取付けられた端部と取付け面に回転自在に取付けられるための反対側の端部とを有する付勢部材とを備え、前記プーリに作用するベルト負荷力が付勢部材の力によって対抗され、
前記第１の軸が前記プーリの縁の中に収容され、
前記第２の軸が前記プーリの縁の中に収容され、
前記ベアリングがベアリング面を規定し、
前記ベアリング面が前記ベルト受け面と各軸に交差する
テンショナ。
【請求項８】
前記第１の軸と第２の軸がベルト負荷ベクトルＢLの反対側にある
請求項７に記載のテンショナ。
【請求項９】
前記プーリがさらに、
前記ベルト受け面に垂直な平面と、幅を有して前記ウェブに実質的に中心を合わせられたランドとを有する前記ウェブと、
インナレースとアウタレースを有し、前記インナレースがベアリング中心軸に垂直な外周面を有するとともにインナレースの穴を形成する前記ベアリングと、
前記外周面に固定されることにより、前記ベルト受け面が前記外周面に実質的に垂直である前記ランド部と
を備える
請求項８に記載のテンショナ。
【請求項１０】
軸を有するベースと、
前記軸に取付けられ、ベアリング面を有するピボットアームと、
前記ピボットアームに軸支されたプーリであって、ベルト受け面とウェブを備え、前記ウェブがベアリングのインナレースに取付けられたプーリと、
前記ベアリング面に接触する端部と取付け面に取付けられる反対側の端部とを有する付勢部材とを備え、前記付勢部材の端部が前記ベアリング面に移動自在に保持される
テンショナ。
【請求項１１】
前記軸が前記プーリの縁の中に収容され、
前記ベアリング面が前記プーリの縁の中に収容される
請求項１０に記載のテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテンショナに関し、より詳しくはプーリがインナレース回転プーリを備えるテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルトによる動力伝達は、駆動プーリと、ベルトが架け回される単一または一連の被駆動プーリとによって達成される。ベルトは、他の要素に接触しないようにするために、駆動プーリと被駆動プーリの間において動作するときに方向を変更することがときには必要である。この場合、ベルトはアイドラに架けまわされ、ベルト方向は効率の損失を最小にして変更される。ベルトに張力を付与するため、オートテンショナが使用されることもある。このような場合、アイドラプーリはテンショナのピボットアームに取付けされる。
【０００３】
アイドラは一般に、非回転面に取付けられるベースを備える。ベルト受け面あるいはプーリはベアリングの手段によってベースに回転自在に連結される。ベアリングはインナレースとアウタレースを有するボールベアリング型であってもよい。ほとんどの構成において、ボールベアリングのインナレースはアイドラベースあるいは非回転取付け面に直接取付けられる。アイドラプーリはボールベアリングのアウタレースに取付けられる。アウタレースとプーリは一緒に回転する。
【０００４】
プーリをボールベアリングのインナレースに取付け、アウタレースが取付け面に固定的に取付けられることも可能である。
【０００５】
従来技術の代表は、アイドラプーリとベアリングアセンブリを有するベルトテンショナを開示したトス（Toth）に付与された米国特許第5,421,788号明細書である。アイドラプーリとベアリングアセンブリは、非回転アウタレースと、インナレースを貫通して延びるプーリ軸を備える。プーリは軸の手段によってインナレースに取付けられ、その軸はプーリ軸をベアリングのインナレースの中に保持するために保持カップとともに圧入される。ベアリングの潤滑はカップの中に設けられる。
【０００６】
必要とされるものは、自己潤滑のベアリング付きのインナレース・アイドラプーリを有するインナレース・アイドラプーリ・テンショナである。必要とされるものは、ピボット点がプーリの縁の中に収容されるインナレース・アイドラプーリ・テンショナである。本発明はこれらのニーズに合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主な特徴は、自己潤滑のベアリング付きのインナレース・アイドラプーリを有するインナレース・アイドラプーリ・テンショナを提供することである。
【０００８】
本発明の他の特徴は、ピボット点がプーリの縁の中に収容されるインナレース・アイドラプーリ・テンショナを提供することである。
【０００９】
本発明の他の特徴は、本発明の後述の説明と添付図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【００１０】
本発明は、インナレース・アイドラプーリを有するテンショナを備える。プーリは、ウェブと、ウェブに連結されたベルト受け面とを有する。ウェブは固定具によってベアリングのインナレースに取付けられる。プーリはシートメタルから打ち抜かれてもよいし、またベアリングの中心軸に整列された中心穴を有していてもよい。ベアリングのアウタレースはピボットアームに取付けられる。ピボットアームは、ピボットアームを取付けプレートと付勢部材に回転自在に取付けるための少なくとも２つのピボット点を備える。ピボット点の軸は、プーリの縁の中に収容される。付勢部材は、張力を付与されるベルトに抗してピボットアームとプーリを付勢する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１ａはプーリの断面正面図を示す。アイドラプーリ９０はプーリ１５を備える。プーリ１５はベルト受け面１とウェブ８を備える。プーリ１５は、ベルト受け面１がスムーズである背面プーリであってもよい。プーリ１５はまた、マルチリブドベルト受け面１あるいは他の適当なベルト受け面形状を備えていてもよい。ベルト受け面１は中心軸を中心とする円形状を有する。プーリ１５はシートメタルを打ち抜いて成形されてもよいし、あるいは従来公知の金属成形工程によって曲げ加工されてもよい。
【００１２】
プーリ１５はまた、ランド９とリップ１０を備える。リップ１０はランド９から垂直すなわち直交方向に延びる。穴はウェブ８の中心に位置する。ランド９はウェブと交わる幅を有し、中心に位置する穴を囲繞する。ウェブ８は、ウェブ８がベアリングあるいはカップ５と間隔をあけてウェブ８が動作の間にアウタレース２に摺接するのを防止するために、ランド９とベルト受け面１の間において浮き上がっていてもよい。他の実施形態では、ランド９の面１９が固定具３の肩に当接し、これはプーリをインナレース１１に対して適当な整列状態に保持する。図１ｂ参照。固定具３は中心穴を通って取付けられる。リップ１０はまた、中心軸Ａにプーリ１５の中心を合わせる目的のために、あるいはベルト負荷Ｆによるプーリ１５の横方向の動きを阻止するために、インナレース１１に整列させ、部分的に干渉させる必要があるかもしれないので、ランド９から斜めに延びていてもよい。プーリ１５はまた、ナット４のランド９に対する固定力によって所定位置に保持される。ベルト受け面１とインナレース１１の適当な整列は、ベルト受け面１とランド９を直角にすることによって達成され、またこれにより、ランド９は外周面１２に固定される。
【００１３】
ベアリング２０はアウタレース２、インナレース１１、およびボールベアリング１３を備える。インナレース１１は面１２を有し、インナレースボア１７を形成する。ランド９は、固定具３とナット５の作用により面１２に当接し、固定される。ランド９は、ベルト受け面１と面１２の間の垂直関係を生じるように成形される。好ましい実施形態において、リップ１０はインナレースボア１７内においてプーリ１５に整列する。これによりベルト受け面１は中心軸Ａに対して平行に整列する。
【００１４】
ベアリング２０は、相互に回転するインナレースとアウタレースを備える従来公知の如何なるものであってもよい。これは、ボールベアリング、ニードルベアリング、ローラベアリング、あるいはスリーブタイプのベアリングを含み、これらに限定されない。ベアリング２０は好ましい実施形態では自己潤滑のものである。
【００１５】
ボルト備える固定具３と、ナット４を備えるリテーナと、フランジ１６は、プーリ１５をインナレース１１に固定する。固定具３は、ナットの代わりにスナップリング（図示せず）と協働するフランジ１６を有するポストを備えていてもよい。固定具３は、必ずしも、プーリ１５を中心軸Ａに整列させる手段として作用する必要はない。ボルト３とナット４は単にランド９をインナレースの外周面１２に固定する。
【００１６】
好ましい実施形態において、プーリ１５はインナレース１１とともに回転し、アウタレース２は静止している。アウタレース２を静止状態に保持することにより、レースの速度すなわちボールベアリングの速度が著しく低下する。これにより、ベアリングの磨耗が著しく減少し、潤滑の必要性が減少する。
【００１７】
図２はテンショナの断面図である。図１ａに示されたプーリは、カップ５がピボットアーム１０１に置き換えられていることを除いて、テンショナの本体内に組込まれて示されている。ピボットアーム１０１は２つのボア１０４、１０５を備える。各ボアは、例えばＰＴＦＥを混ぜたナイロン６／６で被覆するように、潤滑剤によって被覆され、これによりベアリングを構成する。
【００１８】
アーム１０１はベアリング２０のアウタレースに係合する。アーム１０１はプラスチックまたは金属材料を備えていてもよい。ベアリング２０のアウタレースはプラスチックアームに鋳込まれる。ベアリング２０のアウタレースはまた、金属あるいは熱可塑性のアーム内に圧入されてもよい。
【００１９】
ピボット軸１０２はベース１００に取付けられる。テンショナはベース１００を介して、固定具ＦＡ、ＦＢによって取付け面に取付けられる。図３参照。ボア１０４は軸１０２に回動自在に係合する。アーム１０６はまた、ピボット軸１０３を備える。ボア１０５は軸１０３に回動自在に係合する。図３に示される付勢部材はブラケット１０６に係合する。ブラケット１０６はテンショナ本体２００に固定される。ピボット軸１０２と１０３はそれぞれ、中心軸１０２０と１０３０を有する。各ピボット軸１０２、１０３は、ベルト負荷ベクトルＢLによって示される線の反対側にあり、ピボットアームにおいて相互に間隔を空けている。図３参照。
【００２０】
プーリは両軸１０２と１０３を覆い、すなわち各ピボットはプーリの縁の中に収容されることが理解される。これは、ゴミに対してシールするための保護を改良することとなり、これによりピボットの軸受と軸の寿命を高める。
【００２１】
ベアリング２０はまた、主面３−３を有する。好ましい実施形態において、主面３−３は、ベルト受け面１と軸１０２、１０３に交差する。ベルト負荷ベクトルは主面３−３と実質的に同一面にある。これは、ベルト負荷ベクトルとベアリング面の間のずれにより発生する不均一なベアリング磨耗を除去する。さらに、好ましい実施形態では、付勢部材２００の中心軸Ｃ−Ｃ（図４参照）は主面３−３に実質的に同一平面である。
【００２２】
図３は、面３−３において断面としたテンショナの平面図である。付勢部材２００はブラケット１０６に連結して示されている。軸１０２と１０３は分離角αを有して示されている。当業者は、付勢部材の力ＴFとベルト張力すなわちハブ負荷ＢLを適当にバランスさせるために軸１０２と１０３の相対位置すなわち角αが調整されることを理解する。なぜならば
ＢL＝ＴF＋ＢF
【００２３】
ベクトルＴFと軸１０２の間の距離Ｄ1を調整することによって、ハブ負荷ＢLをバランスさせるためのベクトルＴFの大きさを特定することができることが容易に判断される。すなわち、
ＢL（Ｄ2）−ＴF（Ｄ1）＝０
したがって
ＴF＝ＢL（Ｄ2）／（Ｄ1）
【００２４】
距離Ｄ2の同様な変更によっても同様な結果が得られる。より詳しくは、Ｄ1とＤ2は軸１０２、１０３をプーリの周囲内において配置するように選択される。
【００２５】
図４は付勢部材の断面図である。付勢部材２００は、可動部品２０２、２０３内に収容されたバネ２０１を備える。バネ２０１は、コイルバネあるいは付勢部材を離間させるために適した他のものであってもよい。部品２０２は外周面において、部品２０３に摺動自在かつ入れ子状に係合する。外周面２０４は、限定されるものではないが例えばＰＴＦＥあるいはナイロン６／６のような所定の摩擦係数を有する材料を備える。外周面２０４は、動作中、付勢部材したがってプーリの振動を減衰させる。付勢部材は、減衰機構を備えたバネを有するものを含み、テンショナアームを付勢する従来公知の如何なるものを備えていてもよい。減衰機構は流体機構、摩擦摺動面あるいは２つの組合わせを備えていてもよい。付勢部材はまた、ブラケット１０６を必要とすることなく、直接にピボット軸１０３に接触してもよい。図１ｃ参照。付勢部材はまた、この明細書に組込まれる米国特許出願第09/549258号に開示される付勢・減衰機構を備えていてもよい。
【００２６】
図１ｃは流体減衰機構と軸の間の他の連結機構の平面図である。流体付勢部材３００は、固定具ＦＣとＦＤにより取付け面に固定される。これらは、軸１０３に対して接触し、あるいは適当に整列する部材３００の軸３１０を保持する。ピボットアーム１０１は軸１０２の周りに回動させ、軸１０３を動かし、軸３１０に対する接触を保持する。付勢部材の内部構成はまた、図４に示されるものであってもよい。軸１０３は、軸３１０の端部において軸１０３の動きを容易にするために回動してもよく、実際には、軸３１０の端部の表面に対して回転させる。
【００２７】
本発明のひとつの形態が説明されたが、ここに記載された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成と関連した部分に種々の変形が施されることは当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１ａ】プーリの断面正面図である。
【図１ｂ】図１ａの詳細である。
【図１ｃ】流体減衰機構と軸の間の他の連結の平面図である。
【図２】テンショナの断面図である。
【図３】面３−３を通る断面としたテンショナの平面図である。
【図４】付勢部材の断面図である。
【国際公開パンフレット】
2004522919.tif 000003
2004522919.tif 000004
2004522919.tif 000005
2004522919.tif 000006
2004522919.tif 000007
2004522919.tif 000008
2004522919.tif 000009
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2004522919.tif 000011
2004522919.tif 000012
2004522919.tif 000013
2004522919.tif 000014
2004522919.tif 000015
2004522919.tif 000016
2004522919.tif 000017
2004522919.tif 000018
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004522919.tif 000019
【国際調査報告】
2004522919.tif 000020
2004522919.tif 000021
2004522919.tif 000022