(57)【要約】  チェーンテンショナが、ブラケットに作動可能に結合されるブレード組立体を含む。ブレード組立体は、プラスチックブレードおよびばねを含み、第１のばね端部が第１のスロットの中に配置され、第２のばね端部が第２のスロットの中に配置される。第１のばね端部は、第１の接触位置で第１の下方壁に接触し、第２のばね端部は、第２の接触位置で第２の下方壁に接触する。枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、第１の接触位置で第１の下方壁上に作用し、自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、第２の接触位置で第２の下方壁上に作用する。チェーンが、ブレードの外面に接触している。ブレード組立体が、枢動穴の中に配置されるブラケットピンによって、およびブラケット傾斜路上に支持されるブレードの脚によってブラケット上に取り付けられる。枢動ピン力ベクトルＦＰが、枢動軸線を通る枢動穴の内径上に作用する。傾斜路力ベクトルＦＲが、傾斜路接触位置でブレード脚上に作用する。傾斜路力ベクトルＦＲ、および自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、互いに位置合わせされ、一致する。
2018507996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主壁、前記主壁から外側へ突出する傾斜路、および前記主壁に結合し、前記主壁から外側へ突出するピンを含むブラケットと、
前記ブラケットに作動可能に結合されるブレード組立体であって、前記ブレード組立体が、
第１の端部、第２の端部および前記第１の端部と前記第２の端部との間に延在する中央部分を備え、前記中央部分が、（ｉ）付随するチェーンによって摺動自在に係合されるために適合される外面、および（ｉｉ）前記外面に対して前記中央部分の対向する側上に配置される内面を備える、高分子製のブレードと、
前記ブレードの前記第１の端部の中の枢動軸線を中心として画定される枢動穴と、
前記ブレードの前記第２の端部に配置される脚と、
前記ブレードの前記第１の端部の中に配置される第１のばね受けスロットであって、前記内面と前記内面から離隔配置される第１の下方壁との間に配置される第１のばね受けスロットと、
前記ブレードの前記第２の端部の中に配置される第２のばね受けスロットであって、前記内面と前記内面から離隔配置される第２の下方壁との間に配置される第２のばね受けスロットと、
前記第１のばね受けスロットの中に配置される第１の端部、前記第２のばね受けスロットの中に配置される第２の端部、および前記第１のばね端部と前記第２のばね端部との間に配置され、ブレード中央部分の前記内面に接触する中央部分を備えるばねと
を備え、
前記ばねの前記第１の端部が、第１の接触位置で前記第１の下方壁に接触し、前記ばねの前記第２の端部が、第２の接触位置で前記第２の下方壁に接触して、枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記第１の接触位置で第１の下方壁上に作用し、自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記第２の接触位置で第２の下方壁上に作用する、ブレード組立体と
を備えるチェーンテンショナであって、
前記ブレード組立体は、前記枢動穴の中に配置される前記ピン、および前記傾斜路の上に支持される前記ブレードの前記脚によって前記ブラケットの上に取り付けられ、
枢動ピン力ベクトルＦＰが、前記枢動軸線を通る前記枢動穴の内径上に作用し、
傾斜路力ベクトルＦＲが、ブレード脚が前記傾斜路に接触する傾斜路接触位置でブレード脚上に作用し、
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、互いに位置合わせされ、一致する、チェーンテンショナ。
【請求項２】
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記ブレード組立体の最初の作動位置について、互いに位置合わせされ、一致する、請求項１に記載のチェーンテンショナ。
【請求項３】
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記ブレード組立体の最大移動作動位置について、更に互いに位置合わせされ、一致する、請求項２に記載のチェーンテンショナ。
【請求項４】
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記最初の作動位置と前記最大移動作動位置との間における前記ブレード組立体のすべての作動位置について、更に互いに位置合わせされ、一致する、請求項３に記載のチェーンテンショナ。
【請求項５】
前記ブレードの前記脚が、前記傾斜路に接触する外面を備え、前記脚の前記外面は、前記ばねの前記第２の端部が前記第２の下方壁に接触する前記第２の接触位置に位置する弓形の中心を含む半径を有する円筒形弓形区分を備えて、前記ブレード組立体の前記最初の作動位置について、前記ブレード組立体の前記最大移動作動位置について、および前記最初の作動位置と前記最大移動作動位置との間における前記ブレード組立体のすべての作動位置について、前記ブレード脚の前記円筒形弓形区分が前記傾斜路に接触するようにする、請求項４に記載のチェーンテンショナ。
【請求項６】
前記枢動ピン力ベクトルＦＰおよび前記枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記ブレード組立体の前記最初の作動位置について、互いに位置合わせされ、一致する、請求項２に記載のチェーンテンショナ。
【請求項７】
前記枢動ピン力ベクトルＦＰおよび前記枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記ブレード組立体の前記最初の作動位置について、互いに位置合わせされ、一致し、前記枢動ピン力ベクトルＦＰおよび前記枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記ブレード組立体の前記最大移動作動位置について、互いに対してオフセットされる、請求項３に記載のチェーンテンショナ。
【請求項８】
前記ブレード組立体の前記最初の作動位置が、前記ばねＳの第１の高さｈ１に相当し、前記ばねが、前記ばねの対向する第１の端部と第２の端部との間の距離ＬＥを画定し、
前記ブレード組立体の前記最大移動作動位置が、前記ばねＳの第２の高さｈ２に相当し、前記ばねが、前記ばねの対向する第１の端部と第２の端部との間の距離ＬＥＦＴを画定し、ｈ２＞ｈ１およびＬＥＦＴ＜ＬＥである、請求項３に記載のチェーンテンショナ。
【請求項９】
前記ブレードの前記外面に接触し、前記ばねの前記対向する第１の端部と第２の端部との間の中間点に配置されるばね中間点ＳＭＰに位置合わせされる、前記ブレードの前記外面の中間点で、前記ブレードの前記外面に対して、チェーン力ＣＦＭＡＸを及ぼす、チェーンを更に備える、請求項８に記載のチェーンテンショナ。
【請求項１０】
前記ブレードの前記脚が、前記傾斜路に接触する外面を備え、前記脚の前記外面は、前記ばねの前記第２の端部が前記第２の下方壁に接触する前記第２の接触位置に位置する弓形の中心を含む半径を有する円筒形弓形区分を備える、請求項１に記載のチェーンテンショナ。
【請求項１１】
主壁、前記主壁から外側へ突出する傾斜路、および前記主壁に結合し、前記主壁から外側へ突出するピンを含むブラケットと、
前記ブラケットに作動可能に結合されるブレード組立体であって、前記ブレード組立体が、
第１の端部、第２の端部および前記第１の端部と前記第２の端部との間に延在する中央部分を備え、前記中央部分が、（ｉ）付随するチェーンによって摺動自在に係合されるために適合される外面、および（ｉｉ）前記外面に対して前記中央部分の対向する側上に配置される内面を備える、高分子製のブレードと、
前記ブレードの前記第１の端部の中の枢動軸線を中心として画定される枢動穴と、
前記ブレードの前記第２の端部に配置される脚と、
前記ブレードの前記第１の端部の中に配置される第１のばね受けスロットであって、前記内面と前記内面から離隔配置される第１の下方壁との間に配置される第１のばね受けスロットと、
前記ブレードの前記第２の端部の中に配置される第２のばね受けスロットであって、前記内面と前記内面から離隔配置される第２の下方壁との間に配置される第２のばね受けスロットと、
前記第１のばね受けスロットの中に配置される第１の端部、前記第２のばね受けスロットの中に配置される第２の端部、および前記第１のばね端部と前記第２のばね端部との間に配置され、ブレード中央部分の前記内面に接触する中央部分を備えるばねと、
を備え、
前記ばねの前記第１の端部が、第１の接触位置で前記第１の下方壁に接触し、前記ばねの前記第２の端部が、第２の接触位置で前記第２の下方壁に接触して、枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記第１の接触位置で第１の下方壁上に作用し、自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記第２の接触位置で第２の下方壁上に作用する、
前記ブレード組立体と、
前記ブレードの前記外面に接触し、前記ブレードの前記外面に対してチェーン力を及ぼすチェーンと、
を備えるチェーンテンショナシステムであって、
前記ブレード組立体は、前記枢動穴の中に配置される前記ピン、および前記傾斜路の上に支持される前記ブレードの前記脚によって前記ブラケットの上に取り付けられ、
枢動ピン力ベクトルＦＰが、前記枢動軸線を通る前記枢動穴の内径上に作用し、
傾斜路力ベクトルＦＲが、ブレード脚が前記傾斜路に接触する傾斜路接触位置でブレード脚上に作用し、
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、互いに位置合わせされ、一致する、チェーンテンショナシステム。
【請求項１２】
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記ブレード組立体の最初の作動位置について、互いに位置合わせされ、一致する、請求項１１に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１３】
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記ブレード組立体の最大移動作動位置について、更に互いに位置合わせされ、一致する、請求項１２に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１４】
前記傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、前記最初の作動位置と前記最大移動作動位置との間における前記ブレード組立体のすべての作動位置について、更に互いに位置合わせされ、一致する、請求項１３に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１５】
前記ブレードの前記脚が、前記傾斜路に接触する外面を備え、前記脚の前記外面は、前記ばねの前記第２の端部が前記第２の下方壁に接触する前記第２の接触位置に位置する弓形の中心を含む半径を有する円筒形弓形区分を備えて、前記ブレード組立体の前記最初の作動位置について、前記ブレード組立体の前記最大移動作動位置について、および前記最初の作動位置と前記最大移動作動位置との間における前記ブレード組立体のすべての作動位置について、前記ブレード脚の前記円筒形弓形区分が前記傾斜路に接触するようにする、請求項１４に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１６】
前記枢動ピン力ベクトルＦＰおよび前記枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記ブレード組立体の前記最初の作動位置について、互いに位置合わせされ、一致する、請求項１２に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１７】
前記枢動ピン力ベクトルＦＰおよび前記枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記ブレード組立体の前記最初の作動位置について、互いに位置合わせされ、一致し、前記枢動ピン力ベクトルＦＰおよび前記枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、前記ブレード組立体の前記最大移動作動位置について、互いに対してオフセットされる、請求項１３に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１８】
前記ブレード組立体の前記最初の作動位置が、前記ばねＳの第１の高さｈ１に相当し、前記ばねが、前記ばねの対向する第１の端部と第２の端部との間の距離ＬＥを画定し、
前記ブレード組立体の前記最大移動作動位置が、前記ばねＳの第２の高さｈ２に相当し、前記ばねが、前記ばねの対向する第１の端部と第２の端部との間の距離ＬＥＦＴを画定し、ｈ２＞ｈ１およびＬＥＦＴ＜ＬＥである、請求項１３に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項１９】
前記傾斜路に接触する前記ブレードの前記脚の前記外面が、前記ばねの前記第２の端部が前記第２の下方壁に接触する前記第２の接触位置に一致する弓形の中心を含む半径によって画定される円筒形弓形区分を備える、請求項１１に記載のチェーンテンショナシステム。
【請求項２０】
チェーンテンショナ用のブレード組立体であって、前記ブレード組立体が、
第１の端部、第２の端部および前記第１の端部と前記第２の端部との間に延在する中央部分を備え、前記中央部分が、（ｉ）付随するチェーンによって摺動自在に係合されるために適合される外面、および（ｉｉ）前記外面に対して前記中央部分の対向する側上に配置される内面を備える、高分子製のブレードと、
前記ブレードの前記第１の端部の中の枢動軸線を中心として画定される枢動穴と、
前記ブレードの前記第２の端部に配置され、付随する支持面に係合するように適合される外面を備える脚と、
前記ブレードの前記第１の端部の中に設けられた第１のばね受けスロットであって、前記内面と前記内面から離隔配置される第１の下方壁との間に設けられた第１のばね受けスロットと、
前記ブレードの前記第２の端部の中に設けられた第２のばね受けスロットであって、前記内面と前記内面から離隔配置される第２の下方壁との間に設けられた第２のばね受けスロットと、
前記第１のばね受けスロットの中に配置される第１の端部、前記第２のばね受けスロットの中に配置される第２の端部、および前記第１のばね端部と前記第２のばね端部との間に配置され、ブレード中央部分の前記内面に接触する中央部分を備えるばねと
を備え、
前記ばねの前記第１の端部が、第１の接触位置で前記第１の下方壁に接触し、前記ばねの前記第２の端部が、第２の接触位置で前記第２の下方壁に接触する、ブレード組立体であって、
前記ブレードの前記脚の前記外面が、前記ばねの前記第２の端部が前記第２の下方壁に接触する前記第２の接触位置で、その弓形の中心を含む半径によって画定される円筒形弓形区分を備える、ブレード組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年３月９日に出願された、米国特許仮出願第６２／１３０，４１４号明細書の出願日の優先権および利益を主張し、前記仮出願明細書の全体の開示が本明細書の中に参照として明確にここに組み込まれる。
本発明は、全体として自動車のタイミング駆動において使用するための機械的ブレード型チェーンテンショナに関し、より詳細には、ばね反応領域／ブレードの特性において改良された構造的剛性を有し、これらの領域での最大ばね荷重下における変形を最小化し、それによって、高速エンジン作動中におけるブレードおよびばね組立体のためのより高い水準の動的安定性を与えるプラスチックブレード（シュー）部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１および図２は、特に閉鎖空間の中で使用するために適する例示的な公知のブレード型テンショナＴ’を示す。テンショナＴ’は、支持ブラケットＫに作動可能に結合されるブレード組立体ＢＡＳ’を備える。ブレード組立体ＢＡＳ’は、チェーン１５のゆるんだストランド区分１７に緊張力を与えるための高分子（プラスチック）のシューまたはブレードＢ’と機械的に連動する金属リーフばねＳを備える。ばねＳは、典型的には、弓形状を含むように形成される、ばね鋼の略矩形の一体型ストリップから、リーフばねとして形成される。別法として、ばねＳはリーフばねの入り子状スタックを備える。ブラケットＫは、主壁ＭＷから外側に突出する枢動ピン（ＰＩＮ）を含み、ブレード組立体ＢＡＳ’の第１の端部または枢動端部Ｂ１’が枢動バレルＢＬ’を含み、ピンＰＩＮを中心としてブレード組立体ＢＡＳ’を時計回り／逆時計回り方向へ枢動、または角度移動する往復運動のために、枢動ピンＰＩＮを受ける枢動穴ＰＢ’がその枢動バレルＢＬ’の中に画定される。ブラケットＫは、主壁ＭＷからやはり突出する傾斜路Ｒを更に含み、対向する、ブレード組立体ＢＡＳ’の第２の端部または自由端部Ｂ２’が、往復摺動移動のために傾斜路Ｒ上に支持される。ブレードＢ’は、第１の端部Ｂ１’と第２の端部’Ｂ２’との間に延在し、第１の端部Ｂ１’と第２の端部’Ｂ２とを結合する中央区分または中央部分Ｂ３’を更に含み、中央部分Ｂ３’の外面ＯＳ’が、緊張している関連するチェーン１５によって摺動自在に係合されるように適合されるチェーン接触面を提供する。したがって、ブラケットＫが、ブレード組立体ＢＡＳ’をチェーン通路の平面に関して適切な位置に保ち、一方で、チェーン１５のゆるんだストランド１７の張力および配置の変化に応答して、「ＲＯＴＡＴＥ」と符号が付いた矢印によって示される枢動端部Ｂ１’でブレード組立体ＢＡＳ’の関連する回転運動と共に、ならびに矢印「ＡＭＰＬ」によって示されるゆるんだストランド１７およびブレード中央部分Ｂ３’の相当する振動運動と共に、「ＴＲＡＮＳ」という矢印によって示される、傾斜路Ｒ上の第２の自由端部Ｂ２’の摺動往復並進運動を可能にする。
【０００３】
図２は、タイミング駆動システムの部分として付随するエンジンブロックＥＢに固定されるテンショナＴ’を図示し、新しい（摩耗していない）タイミングチェーン（チェーン１５）のゆるんだストランドと接触している状態を示す。新しいチェーン１５のゆるんだストランド区分１７に対して、ブレード中央部分Ｂ３’の外面ＯＳ’の好適な配向は、チェーン接触の長さが、ブレード中央部分Ｂ３’の中間点に概ね心合わせされ、ブレード中央部分Ｂ３’もまた、ばねＳの中間点ＳＭＰを画定し、ＳＭＰに位置合わせされる（更に図３参照）。図２Ａを参照すると、ブレード組立体ＢＡＳ’が、最大に伸長した（摩耗した）チェーン１５に接触する最大作動移動位置で示される。実線で示される、ブレード組立体ＢＡＳ’のためのこの最大作動移動位置は、新しいチェーン１５による最初の作動位置のブレード組立体（仮想線で）によって重ね合わされている。
【０００４】
図３を参照すると、ブレードの第１の端部Ｂ１’、第２の端部Ｂ２’が、第１のばね受けスロットＳＬ１’、第２のばね受けスロットＳＬ２’をそれぞれ画定し、第１のばね受けスロットＳＬ１’、第２のばね受けスロットＳＬ２’は、ばねＳの対向する第１の端部Ｓ１、第２の端部Ｓ２をそれぞれ受け、保持する。ブレード中央部分Ｂ３’は、下方面または内面ＩＳ’を含み、内側面ＩＳ’は、外面ＯＳ’の反対側にある中央部分Ｂ３’の下側によって画定される。内面ＩＳ’は、ばねＳの弓形中央部分Ｓ３によって接触している。そうであるので、第１のばね受けスロットＳＬ１’、第２のばね受けスロットＳＬ２’およびブレード中央部分Ｂ３’の内面ＩＳ’が、ブレードＢ’の対向する前面ＦＦ’および後面ＲＦ’を通って開くばね受けスロットまたは領域を画定する。ばねＳをブレードＢ’に対して軸方向に保持することが、ブレードの前面ＦＦ’側で壁Ｗ１’、Ｗ２’によって、且つ後面ＲＦ’側で保持タブＴ１’、Ｔ２’によって達成されるが、この配置は逆にすることができる。特に、ばねＳの第１の端部Ｓ１が、第１の側壁Ｗと第１の取付けタブＴ１’との間に第１のスロットＳＬ１’の中に保持され、ばねＳの第２の端部Ｓ２が、第２の側壁Ｗ２’と第２の取付けタブＴ２’との間にスロットＳＬ２’の中に保持される。壁および保持タブの構成、およびブレード組立体ＢＡＳ’のためのばね取付け方法が、Ｙｏｕｎｇの米国特許第９，２０６，８８６号明細書の中に開示されており、その全体の開示が本明細書の中にここに明確に取り込まれる。壁Ｗ１’、Ｗ２’および保持タブＴ１’、Ｔ２’が、図３に示されるが、根本的な特徴を図示する際に分かりやすいように、いくつかの他の図では省かれている。
【０００５】
続いて図３を参照すると、ブレード組立体ＢＡＳ’が、新しい（最短の）チェーン１５のための最初の作動位置で示される。ブレードＢ’の第１の端壁Ｅ１’が、第１の下方壁ＬＷ１’とブレード中央部分Ｂ３’との間に横方向へ延在し、第１の下方壁ＬＷ１’をブレード中央部分Ｂ３’に結合し、ブレードＢ’の第１の端部Ｂ１’で第１のスロットＳＬ１’を閉じる。同様に、ブレードＢ’の第２の端壁Ｅ２’が、第２の下方壁ＬＷ２’とブレード中央部分Ｂ３’と間に横方向へ延在し、第２の下方壁ＬＷ２’をブレード中央部分Ｂ３’に結合し、ブレードＢ’の第２の端部Ｂ２’で第２のスロットＳＬ２’を閉じる。ばねＳの対向する第１の端部Ｓ１および第２の端部Ｓ２が、第１のスロットＳＬ１’、第２のスロットＳＬ２’の中にそれぞれ配置され、第１のばね端部Ｓ１、第２のばね端部Ｓ２が、それぞれ第１の直線状縁部ＳＥ１、第２の直線状縁部ＳＥ２（更に図３Ｅおよび図３Ｆ参照）を含み、第１の直線状縁部ＳＥ１、第２の直線状縁部ＳＥ２は、効果的なばね長ＬＥによって画定される第１の接触位置または接触位置１０、および第２の接触位置または接触位置１２で、下方スロット壁面ＬＷ１’、ＬＷ２’にそれぞれ一致し、接触して置かれる。ばねの弓形中央部分Ｓ３が、ブレードＢ’の中央部分Ｂ３’の下側または内面ＩＳ’に接触する。
【０００６】
自動車タイミング駆動システム用のチェーンテンショナＴ’の目的は、ゆるんだチェーンストランド１７に十分な緊張力を提供して、カムシャフトでのバルブ事象およびクランクシャフトでの点火パルスなど、荷重および捩じり入力から生じる横方向のチェーン移動および捩じり振動を適切に制御することである。これらの点火エンジンのダイナミック入力によって、装置がエンジンに対して適切に設計されている場合、一般的に、テンショナブレード組立体が、動的ではあるが、制御された様式で往復運動する。テンショナは、伸長した（摩耗した）チェーン長さでチェーンストランドを適切に制御し続けるために、使用中にチェーンが摩耗し、伸長するにつれて、やはり十分な吸収能力を含まなければならない。
【０００７】
図３Ａの中のブレード組立体ＢＡＳ’は、新しいチェーンのゆるんだストランドチェーン区分１７がばね中間点ＳＭＰ（やはりチェーンストランド１７を示す相当する図のために更に図２参照）でブレード中央部分Ｂ３’の外面ＯＳ’に接触する場合、配置される最初の作動位置で示されている。図３Ｄは、図３Ａに相当する最初の作動位置に単独でばねＳを示し、ばねＳが、ばねの第１の縁部ＳＥ１および第２の縁部ＳＥ２を結合する（すなわち基準線が接触位置１０、１２を結合する）長さＬＥの基準線に対する高さｈ１を画定することが理解され得る。
【０００８】
続けて図３Ａを参照すると、最初の作動位置でブレード組立体ＢＡＳ’の自由体図が示され、システムは均衡状態であり、ブレード組立体上に作用する力ベクトルの合計はゼロに等しくなる。ブレード組立体は、テンショナばねＳの偏向された高さの関数としてチェーンストランドに対して力ＳＦＭＡＸを働かせ、チェーンストランド１７は、ブレード外面ＯＳ’に対して、等しく、対向する力ＣＦＭＡＸを働かせるであろう。新しいチェーン位置で、公知の従来技術のテンショナについてのチェーン緊張力は、２０ｌｂ（ポンド）である。黒塗り実線で示されるブレード上に作用する力ベクトルは、ブレード中間点で、ブレード外面ＯＳ’に対して作用する垂直のチェーン力ＣＦＭＡＸであり、ブラケット傾斜路力ＦＲが、接触位置１４でブレード脚ＢＦ’に対してブレードの自由端部Ｂ２’で作用し、ブラケット傾斜路力ＦＲは、ばねＳの対向する縁部ＳＥ１、ＳＥ２を結合する長さＬＥの線に対して直角に配向される基準線ＬＲＥＦ２に対して角度θで傾斜面Ｒに対して直角であり（θ基準線ＬＲＥＦ２は、図示される実施例では垂直に配向される）、ブラケット枢動ピン力Ｆｐが、ブレードの枢動端部で、接触位置１８でその中心、または回転軸線Ｐ’を通るブレード枢動穴ＰＢ’の内径に対して、更に長さＬＥの線に対してやはり直角に配向される基準線ＬＲＥＦ１に対して角度θで作用して、力ベクトルＦＲ、ＦＰの水平成分を相殺する。ブレード上に作用する外部力ベクトルの合計はゼロに等しく、力ベクトルＦＲ、ＦＰは概ね等しい。同様に、斜交平行線模様塗りで示されるばね力ベクトルＳＦＭＡＸ、ＳＦＲ、ＳＦＰが、ブレードＢ’の内側に作用し、これらの力ベクトルの合計もやはりゼロに等しい。ばね力ベクトルＳＦＰおよびＳＦＲが、第１のばね端部ＳＥ１および第２のばね端部ＳＥ２が、下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’に接触するそれぞれ接触位置１０、１２でスロット下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’上に作用する。
【０００９】
図３Ｂは、ブレードの自由端傾斜路の図３Ａの拡大部分図であり、図３Ｃは、ブレードの枢動端部の図３Ａの拡大部分図である。図３Ｂに示されるように、接触位置１２と１４との間の対応するオフセットに起因して、力ベクトルＳＦＲおよびＦＲは、ブレード自由端部Ｂ２’で、ある距離、すなわちモーメントアームｄＲ’によって互いに対してオフセットされている。同様に、図３Ｃに示されるように、接触位置１０と１８との間の対応するオフセットに起因して、力ベクトルＳＦＰおよびＦＰは、ブレード枢動端部Ｂ１’で、ある距離、すなわちモーメントアームｄＰ’によって互いに対してオフセットされている。これらのモーメントアームのオフセットｄＰ’、ｄＲ’によって、エンジン作動中における、第１のばね受けスロットＳＬ１’の下方壁面ＬＷ１’、第２のばね受けスロットＳＬ２’の下方壁面ＬＷ２’のブレード中央部分Ｂ３’の面ＩＳ’に向かう繰り返し偏向が生成され、または結果として生じ、その偏向は、ばね縁部ＳＥ１、ＳＥ２とそれぞれ下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’との間の相対的移動を含む悪影響を与えると考えられ、それによって、下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’のアブレーション、および／または第１の端壁Ｅ１’および第２の端壁Ｅ２’に向かい、かつ第１の端壁Ｅ１’および第２の端壁Ｅ２’から離れるばねＳの不要な長手方向への移動を発生させる可能性がある。
【００１０】
カムシャフトおよびクランクシャフトの捻り振動が、より速いエンジン速度、特に５０００ｒｐｍ以上の速度で過度なチェーン駆動原動力を促進し、それによって、所与のチェーン長さに対して付随する最大ブレード組立体横移動（ＡＭＰＬ）と共に、より大きいゆるんだストランドチェーン振動移動を発生させる。ＡＭＰＬの量は、チェーン長さの関数であり、ＡＭＰＬはチェーン摩耗伸長と共に増加する。
【００１１】
モーメントアームのオフセットｄＰ’、ｄＲ’は、下方壁の偏向の主な誘因であり、この偏向は高速エンジン作動中に、より大きいテンショナ荷重で最大になる。図４に示される最少の作動テンショナ荷重位置と図３Ａに示される最大の作動テンショナ荷重位置との間で、ブレードおよびばね組立体移動ＡＭＰＬサイクルとして、高速でのこの偏向は、下方壁面ＬＷ１’、ＬＷ２’の高周波屈曲を引き起こすと考えられる。図４の位置は、最大摩耗（伸長した）チェーン長さを伴う最大ＡＭＰＬ移動を示すが、有害な屈曲が、短い方の摩耗したチェーンによってもやはり発生するということに留意すべきである。高周波屈曲が、高速エンジン速度で、２つの位置限界間の偏向、または「デルタ」偏向における変化から発生することに留意することがやはり重要であり、それによって、下方壁面ＬＷ１’、ＬＷ２’に対してばね端部ＳＥ１、ＳＥ２が部分的に着座しない、または浮遊することを促進し、それによって、ばね端部と下方壁接触面との間の相対的な長手方向の移動を発動して、ばねが一方の端部Ｅ１’または他方の端部Ｅ２’を通って、切るように進むにつれて、端壁の割れというブレード故障モードの原因となることが考えられる。このような故障が、高速作動中に、過度の下方壁偏向が存在するブレード端部で発生することが示されている。
【００１２】
有限要素解析（ＦＥＡ）およびエンジンテストは、高速エンジン作動中に、ばね端部ＳＥ１、ＳＥ２と下方壁面ＬＷ１’、ＬＷ２’との間の相対的な長手方向の移動を発動することによって、下方壁の屈曲が端壁Ｅ１’、Ｅ２’でばね端部ＳＥ１、ＳＥ２による切断または切り取りを促進するという前提を支持する。この端壁切断作用は、最大荷重ブレード位置で、ブレードが平らになるにつれて発生する。
【００１３】
図３Ｅは、ばねＳが、その作動状態に依存して、可変の高さｈ１、ｈ２、ｈ３を含み、第１の縁部ＳＥ１と第２の縁部ＳＥ２との間の直線距離の中に相当する変化が含まれることを示す。図３Ｆは、高さｈ１のばねＳの底面図を提供する。ばねＳは、自由状態で拘束されない場合、自由高さｈ３を有する。高さｈ１は、新しいチェーン１５による、ブレード組立体ＢＡＳ’の最初の作動位置についてばねＳの高さに相当し、ばねはその端部間の距離ＬＥを画定する。高さｈ２は、ブレード組立体ＢＡＳ’が、最大に伸長した（摩耗した）チェーン１５と接触するその最大作動移動位置にあるときのばねＳの高さに等しく、その状態では、ばね縁部ＳＥ１とＳＥ２との間の直線距離が、ＬＥ未満であるＬＥＦＴまで減少する。テストによれば、ブレード組立体ＢＡＳ’が摩耗したチェーンを含むエンジン内で使用される場合、ブレード組立体が、ばね高さｈ１からｈ２までの変化に対応して図３Ａの位置と図４の位置との間で振動することが示され、ばね高さのこの大きさの変化が、本明細書ではばねＳの作動移動ＷＴと称される。
【００１４】
図４は、チェーン１５が摩耗し、ゆるんだストランド１７がその最大設計長さまで伸びるにつれて、ブレード組立体ＢＡＳ’が、ばね高さｈ２およびばね縁部ＳＥ１とＳＥ２との間に画定される距離ＬＥＦＴに相当する、その最大移動作動位置まで移動することになることを示す。ブレード組立体ＢＡＳ’の枢動端部が中心として回転する枢動軸線Ｐ’は固定されているので、ブレード組立体ＢＡＳ’は、チェーンが伸び、ばね高さがｈ１からｈ２まで上昇するにつれて、枢動軸線Ｐ’を中心としてわずかに回転しなければならない（図４内の時計回りに）。ブレード組立体ＢＡＳ’が回転するにつれて、傾斜路Ｒ上のブレード脚ＢＦ’の接触位置１４が、傾斜路Ｒ上の接触位置１４ＦＴまで移る。ブレード組立体ＢＡＳ’の回転を更に説明するために、スロットＳＬ１’、ＳＬ２’内の第１のばね接触位置１０および第２のばね接触位置１２について、図３（新しいチェーン）の位置が、破線の引出し線を使用して図４の中に更に示される。図４では、最大移動作動位置でブレード組立体ＢＡＳ’の自由体図が示され、システムは均衡状態であり、ブレード組立体上に作用する力ベクトルの合計はゼロに等しくなる。ブレード組立体ＢＡＳ’は、テンショナばねＳの偏向された高さの関数としてチェーンストランドに対して力ＳＦＦＴを働かせ、チェーンストランド１７は、ブレード外面ＯＳ’に対して、等しく、対向する力ＣＦＦＴを働かせるであろう。この最大長さに摩耗したチェーン位置で、公知の従来技術のテンショナについてのチェーン緊張力は、１０ｌｂ（ポンド）である。黒塗り実線で示されるブレード上に作用する力ベクトルは、ブレード中間点で、ブレード外面ＯＳ’に対して作用するチェーン力ＣＦＦＴであり、ブラケット傾斜路力ＦＲＦＴが、接触位置１４ＦＴでブレード脚ＢＦ’に対してブレードの自由端部で作用し、傾斜路力ＦＲＦＴは、ばねＳの対向する縁部ＳＥ１、ＳＥ２を結合する長さＬＥＦＴの線に対して直角に配向される基準線ＬＲＥＦ２に対して角度β’で傾斜面Ｒに対して直角であり、ブラケット枢動ピン力ＦＰＦＴが、ブレードの枢動端部で、接触位置１８ＦＴでその枢動軸線、または中心Ｐ’を通るブレード枢動穴ＰＢ’の内径に対して、やはり角度β’で作用して、力ベクトルＦＲＦＴ、ＦＰＦＴの水平成分を相殺する。ブレード上に作用する外部力ベクトルの合計はゼロに等しく、力ベクトルＦＲＦＴ、ＦＰＦＴは、概ね等しい。同様に、斜交平行線模様塗りで示されるばね力ベクトルＳＦＦＴ、ＳＦＲＦＴ、ＳＦＰＦＴが、ブレードＢ’の内側に作用し、これらの力ベクトルの合計もやはりゼロに等しい。ばね力ベクトルＳＦＰＦＴ、ＳＦＲＦＴが、それぞれ第１の接触位置１０および第２の接触位置１２で、スロット下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’上に作用する。
【００１５】
図４Ａは、ブレードの自由端傾斜路での図４の拡大部分図であり、図４Ｂは、ブレードの枢動端部での図４の拡大部分図である。図４Ａに示されるように、接触位置１２と１４ＦＴとの間の相当するオフセットに起因して、力ベクトルＳＦＲＦＴおよびＦＲＦＴは、ブレード自由端部で、距離すなわちモーメントアームｄＲＦＴ’によって互いに対してオフセットされた状態である。同様に図４Ｂに示されるように、接触位置１０と１８ＦＴとの間の相当するオフセットに起因して、力ベクトルＳＦＰＦＴおよびＦＰＦＴは、ブレードの枢動端部で、距離すなわちモーメントアームｄＰＦＴ’によって互いに対してオフセットされている。これらのオフセットｄＰＦＴ’、ｄＲＦＴ’は、エンジン作動中における、第１のばね受けスロットＳＬ１’、第２のばね受けスロットＳＬ２’の下方壁面ＬＷ１’、ＬＷ２’の内面ＩＳ’に向かう繰り返し偏向を、生成させ、または結果として生じさせると信じられ、このことは、力ベクトルＦＲＦＴおよびＦＰＦＴがそれぞれ新しいチェーン１５についての図３Ａの最初の作動位置についてそれぞれ相当する力ベクトルＦＲ、ＦＰよりも大きさが低減されるが、オフセットｄＰ’、ｄＲ’について上に説明したように、悪影響を有すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第９，２０６，８８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記問題を解決したチェーンテンショナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の発展の第１の態様によれば、チェーンテンショナは、主壁、主壁から外側へ突出する傾斜路、および主壁に結合し、主壁から外側へ突出するピンを含むブラケットを備える。ブレード組立体は、ブラケットに作動可能に結合される。ブレード組立体は、第１の端部、第２の端部、および第１の端部と第２の端部との間に延在する中央部分を備える高分子製のブレードを含む。中央部分は、（ｉ）付随するチェーンによって摺動自在に係合されるために適合された外面、および（ｉｉ）外面に対して中央部分の対向する側上に配置された内面を備える。枢動穴が、ブレードの第１の端部の中の枢動軸線を中心として画定され、脚がブレードの第２の端部に配置される。第１のばね受けスロットが、ブレードの第１の端部の中に設けられ、第１のばね受けスロットが、内面と内面から離隔配置される第１の下方壁との間に設けられる。第２のばね受けスロットが、ブレードの第２の端部の中に設けられる。第２のばね受けスロットは、内面と内面から離隔配置される第２の下方壁との間に設けられる。ばねが、第１のばね受けスロットの中に配置される第１の端部、第２のばね受けスロットの中に配置される第２の端部、および第１のばね端部と第２のばね端部との間に配置され、ブレード中央部分の内面に接触する中央部分を備える。ばねの第１の端部が第１の接触位置で第１の下方壁に接触し、ばねの第２の端部が第２の接触位置で第２の下方壁に接触して、枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、第１の接触位置で第１の下方壁上に作用し、自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、第２の接触位置で第２の下方壁上に作用するようにする。テンショナブレード組立体は、枢動穴の中に配置されるピンによって、且つ前記傾斜路上に支持されるブレードの脚によって、ブラケット上に取り付けられる。枢動ピン力ベクトルＦＰが、枢動軸線を通る枢動穴の内径上に作用する。傾斜路力ベクトルＦＲが、ブレード脚が傾斜路に接触する傾斜路接触位置でブレード脚上に作用する。傾斜路力ベクトルＦＲ、および自由端部ばね力ベクトルＳＦＲは、互いに位置合わせされ、一致する。
【００１９】
本発明の発展の別の態様によれば、チェーンテンショナシステムは、主壁、主壁から外側へ突出する傾斜路、および主壁に結合し、主壁から外側へ突出するピンを含むブラケットを備える。ブレード組立体が、ブラケットに作動可能に結合される。ブレード組立体は、第１の端部、第２の端部および第１の端部と第２の端部との間に延在する中央部分を備える高分子製のブレードを含む。中央部分は、（ｉ）付随するチェーンによって摺動自在に係合されるために適合される外面、および（ｉｉ）外面に対して前記中央部分の対向する側上に配置される内面を備える。枢動穴が、ブレードの第１の端部の中の枢動軸線を中心として画定され、脚がブレードの第２の端部に配置される。第１のばね受けスロットが、ブレードの第１の端部の中に設けられ、第１のばね受けスロットは、内面と内面から離隔配置される第１の下方壁との間に設けられる。第２のばね受けスロットが、ブレードの第２の端部の中に設けられ、第２のばね受けスロットが、内面と内面から離隔配置される第２の下方壁との間に配置される。ばねが、第１のばね受けスロットの中に配置される第１の端部、第２のばね受けスロットの中に配置される第２の端部、および第１のばね端部と第２のばね端部との間に設けられる、ブレード中央部分の内面に接触する中央部分を備える。ばねの第１の端部は、第１の接触位置で第１の下方壁に接触し、ばねの第２の端部は、第２の接触位置で第２の下方壁に接触して、枢動端部ばね力ベクトルＳＦＰが、第１の接触位置で第１の下方壁上に作用し、自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、第２の接触位置で第２の下方壁上に作用するようにする。チェーンが、ブレードの外面に接触し、ブレードの外面に対してチェーン力を及ぼす。テンショナブレード組立体は、枢動穴の中に配置されるピンによって、且つ傾斜路上に支持されるブレードの脚によって、ブラケット上に取り付けられる。枢動ピン力ベクトルＦＰが、枢動軸線を通る枢動穴の内径上に作用する。傾斜路力ベクトルＦＲが、ブレード脚が傾斜路に接触する傾斜路接触位置でブレード脚上に作用する。傾斜路力ベクトルＦＲ、および自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、互いに位置合わせされ、一致する。
【００２０】
本発明の発展の追加の態様によれば、チェーンテンショナ用のブレード組立体は、第１の端部、第２の端部および第１の端部と第２の端部との間に延在する中央部分を備える高分子製のブレードを備える。中央部分は、（ｉ）付随するチェーンによって摺動自在に係合されるために適合される外面、および（ｉｉ）外面に対して中央部分の対向する側上に配置される内面を備える。枢動穴が、ブレードの第１の端部の中の枢動軸線を中心として画定される。脚が、ブレードの第２の端部に配置され、付随する支持面に係合するように適合される外面を備える。第１のばね受けスロットは、前記ブレードの第１の端部の中に設けられる。第１のばね受けスロットが、内面と内面から離隔配置される第１の下方壁との間に設けられる。第２のばね受けスロットが、ブレードの第２の端部の中に設けられる。第２のばね受けスロットは、内面と内面から離隔配置される第２の下方壁との間に設けられる。ばねが、第１のばね受けスロットの中に配置される第１の端部、第２のばね受けスロットの中に配置される第２の端部、および第１のばね端部と第２のばね端部との間に配置され、ブレード中央部分の内面に接触する中央部分を備える。前記ばねの第１の端部は、第１の接触位置で第１の下方壁に接触し、ばねの第２のばね端部は、第２の接触位置で第２の下方壁に接触する。ブレードの脚の外面は、ばねの第２の端部が第２の下方壁に接触する第２の接触位置に位置する弓形の中心を含む半径によって画定される円筒形弓形区分を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】自動車または同様のタイミング駆動システム用の公知の例示的ブレード型チェーンテンショナの図である。
【図２】タイミング駆動システムの部分として付随するエンジンブロックに固定される図１のテンショナを図示し、新しいタイミングチェーンと接触している状態を示す図である。
【図２Ａ】ブレード組立体が、最大の伸長した（摩耗した）チェーンに接触する最大作動移動位置にあることを示す図２と同様の部分図である。
【図３】チェーンテンショナのブレード組立体部分の正面図である。
【図３Ａ】見やすいようにブレード組立体の一部分が取り除かれた、均衡状態のシステムによる自由体図を示す、図３と同様の図である。
【図３Ｂ】図３Ａのブレード組立体の自由端部の拡大図である。
【図３Ｃ】図３Ａのブレード組立体の枢動端部の拡大図である。
【図３Ｄ】ブレード組立体のリーフばね部分の正面図である。
【図３Ｅ】作動状態に依存する可変の高さでばねを示す、図３Ｄと同様の図である。
【図３Ｆ】ばねの底面図（高さｈ１で）である。
【図４】摩耗した（伸長した）チェーンに付随して発生する、最大移動位置におけるブレード組立体を示す、図３Ａと同様の図である。
【図４Ａ】図４のブレード組立体の自由端部の拡大図である。
【図４Ｂ】図４のブレード組立体の枢動端部の拡大図である。
【図５】本発明の発展により形成されたチェーンテンショナのブレード組立体部分の正面図である。
【図５Ａ】見やすいようにブレード組立体の一部分が取り除かれた、均衡状態のシステムによる自由体図を示す、図５と同様の図である。
【図５Ｂ】図３Ａのブレード組立体の自由端部の拡大図である。
【図５Ｃ】図３Ａのブレード組立体の枢動端部の拡大図である。
【図６】摩耗した（伸長した）チェーンに付随して発生する、最大移動位置におけるブレード組立体を示す、図５Ａと同様の図である。
【図６Ａ】図６のブレード組立体の自由端部の拡大図である。
【図６Ｂ】図６のブレード組立体の枢動端部の拡大図である。
【図７Ａ】図１〜図４Ｂの公知のブレード組立体ＢＡＳ’、および図５〜図６Ｂに図示されるブレード組立体ＢＡＳのように本発明の発展によって形成されたブレード組立体の両方について、ばね作動移動ＷＴの関数として、自由端部でブレード下方壁の偏向を示すグラフである。
【図７Ｂ】図１〜図４Ｂの公知のブレード組立体ＢＡＳ’、および図５〜図６Ｂに図示されるブレード組立体ＢＡＳのように本発明の発展によって形成されたブレード組立体の両方について、ばね作動移動ＷＴの関数として、枢動端部でブレード下方壁の偏向を示すグラフである。
【発明を実施するための手段】
【００２２】
図５〜図６Ｂは、本明細書で図示され、および／または説明される相違点は除き、図１〜図４Ｂの中に示されるブレード組立体ＢＡＳ’と同一であるブレード組立体ＢＡＳを示す。特に、本発明の発展により以下に説明される図５〜図６Ｂの新規なブレード組立体ＢＡＳは、ブラケットＫまたは類似の取り付け構造に作動可能に組み立てられて、図２に示されるようなエンジンタイミング駆動システム用のテンショナＴを提供するが、テンショナＴは、本明細書に図示され、および／または説明される、図１〜図４Ｂのブレード組立体ＢＡＳ’と図５〜図６Ｂのブレード組立体ＢＡＳとの相違点は除き、構造的および機能的にテンショナＴ’と同一である。ブレード組立体ＢＡＳ’と本発明のブレード組立体ＢＡＳとの間の特定の共通の特徴は、「’」付きの指定を省いて同様の参照符号によって識別され、本明細書で再び説明しない。ブレード組立体ＢＡＳ用に使用されるリーフばねＳは、ブレード組立体ＢＡＳ’用に使用されるリーフばねと同一であるが、本発明の発展は、上記に説明されるような特定のばね力に限定されることは全くない。
【００２３】
図５は、新しいチェーン１５（できる限り最も短い）について最初の作動位置でブレード組立体ＢＡＳを示す。ばねＳが、第１のスロットＳＬ１、第２のスロットＳＬ２のそれぞれの最も外側の端壁Ｅ１、Ｅ２の間に心合わせされ、第１のばね縁部ＳＥ１、第２のばね縁部ＳＥ２が、ばねＳの対向する第１の縁部ＳＥ１と第２の縁部ＳＥ２との間の直線距離である効果的なばね長ＬＥによって画定される、位置１０、１２で下方スロット壁面ＬＷ１、ＬＷ２にそれぞれ一致して接触して置かれる。ばねの弓形中央部分Ｓ３が、ブレードＢの中央部分Ｂ３の下側または内面ＩＳに接触する。ばねＳは、リーフばねの入り子状スタック（ｎｅｓｔｅｄ ｓｔａｃｋ  ｏｆ  ｌｅａｆ  ｓｐｒｉｎｇｓ）を備えてもよい。
【００２４】
図５は、従来技術のブレード組立体ＢＡＳ’の枢動端部バレルＢＬ’の部分図を仮想線で示し、ブレード組立体ＢＡＳ’と新規なブレード組立体ＢＡＳとの間の主な区別は、新規なブレードＢについてバレルＢＬ、枢動穴ＰＢおよび枢動軸線Ｐが、以下に説明される理由のために、ばねＳの中間点ＳＭＰに対して外側へ移されている点であることが理解され得る。図５に示すように、従来技術の枢動軸線Ｐ’は、ばね中間点ＳＭＰから距離２０で離隔配置され、一方、新規な枢動軸線Ｐは、ばね中間点ＳＭＰから距離１２０で離隔配置される。そうであるので、従来技術のブレードＢ’についての枢動穴接触位置１８が、新規なブレードＢについての新規な枢動穴接触位置１１８まで距離ｄＰだけ外側へ移される。同様に、対向する、ブレードＢの自由端部Ｂ２が、公知のブレードＢ’の自由端部Ｂ２’に対して変更されて、ブレード脚ＢＦの傾斜路Ｒとの接触点を、ばね中間点ＳＭＰに対して外側に、ブレードＢ’の位置１４からブレードＢについての位置１１４まで移し、傾斜路上で１４と１１４との間の距離はｄＲによって示される。接触位置１４が、本発明のブレード組立体ＢＡＳについての接触位置１１４へ移される距離ｄＲは、図３Ａに関連して上記に説明される公知のブレード組立体ＢＡＳ’についての望ましくないオフセット距離ｄＲ’に等しく、ｄＲ’＝ｄＲであることを当業者は認識するであろう。同様に、接触位置１８が、本発明のブレード組立体ＢＡＳについての接触位置１１８へ移される距離ｄＰは、図３Ａに関連して上記に説明される公知のブレード組立体ＢＡＳ’についての望ましくないオフセット距離ｄＰ’に等しく、ｄＰ’＝ｄＰである。
【００２５】
図５Ａは図５と同様であるが、図面を簡単にするために、ばね保持壁およびタブＷ１、Ｔ１、Ｗ２、Ｔ２が省かれている。図５Ａの中のブレード組立体ＢＡＳは、新しいチェーンについて最初の作動位置で示され、使用中に、ばね中間点ＳＭＰに相当し、概ね位置合わせされる位置でブレード中央部分Ｂ３の外面ＯＳと接触するチェーン区分（図示せず）を含むことになり、ばね中間点ＳＭＰは、ばねの対向する第１の端部ＳＥ１と第２の端部ＳＥ２との間の中間に、各ばね端部ＳＥ１、ＳＥ２から直線状に離隔配置された距離ＬＥ／２に配置される。システムＢＡＳは均衡状態にあり、ブレード組立体上に作用する力ベクトルの合計はゼロに等しい。ブレード組立体は、テンショナばねＳの偏向された高さの関数としてチェーンストランドに対して力ＳＦＭＡＸを働かせ、チェーンストランド１７は、ブレード外面ＯＳに対して、等しく、対向する力ＣＦＭＡＸを働かせるであろう。一実施形態では、新規なチェーン位置でチェーン緊張力は２０ｌｂである。黒塗り実線で示されるブレード上に作用する力ベクトルは、ブレード中間点で、ブレード外面ＯＳに対して作用する垂直のチェーン力ＣＦＭＡＸであり、ブラケット傾斜路力ＦＲが、接触位置１１４でブレード脚ＢＦに対してブレードの自由端部で作用し、傾斜路力ＦＲは、ばねＳの対向する第１の縁部ＳＥ１、第２のＳＥ２を結合する長さＬＥの線に対して直角に配置される基準線ＬＲＥＦ２に対して角度θで傾斜面Ｒに対して直角であり（θ垂直基準線は、図示される実施例では垂直に配向される）、ブラケット枢動ピン力ＦＰが、ブレードの枢動端部で、接触位置１１８で、その中心を通る、または枢動軸線Ｐを通るブレード枢動穴ＰＢの内径に対して、更にばね長さＬＥの線に対して直角に延在する基準線ＬＲＥＦ１に対してやはり角度θで作用して、力ベクトルＦＲ、ＦＰの水平成分を相殺する。力ベクトルＦＲ、ＦＰは概ね等しい。同様に、斜交平行線模様塗りで示されるばね力ベクトルＳＦＭＡＸ、ＳＦＲ、ＳＦＰが、ブレードＢの内側に作用し、これらの力ベクトルの合計もやはりゼロに等しい。ばね力ベクトルＳＦＰ、ＳＦＲが、それぞれ接触位置１０、１２で、スロット下方壁ＬＷ１、ＬＷ２上に作用する。
【００２６】
図５Ｂは、ブレードの自由端傾斜路での図５Ａの拡大部分図であり、図５Ｃは、ブレードの枢動端部での図５Ａの拡大部分図である。公知のブレードＢＡＳ’とは異なり、図５Ｂの中に示されるように、ブレード自由端部Ｂ２で力ベクトルＳＦＲ、およびＦＲが、互いに対して位置合わせされ、または一致して、互いに対する何らかのオフセットを取り除き、更にばね縁部接触位置１２に対して第２のばね保持スロットＳＬ２の下方壁ＬＷ２上に作用する任意のモーメントアームの形成を防止する。そうであるので、下方壁ＬＷ２は、公知のブレード組立体ＢＡＳ’について上記に説明されるように、内面ＩＳに向かって偏向することはない。同様に、図５Ｃの中に示されるように、ブレード枢動端部Ｂ１で力ベクトルＳＦＰ、およびＦＰが、互いに対して位置合わせされ、または一致して、互いに対する何らかのオフセットを取り除き、更にばね縁部接触位置１０に対して第１のばね保持スロットＳＬ１の下方壁ＬＷ１上に作用する任意のモーメントアームの形成を防止する。そうであるので、公知のブレード組立体ＢＡＳ’について上記に説明されるように、下方壁ＬＷ１、ＬＷ２が、内面ＩＳに向かって偏向することが大幅に低減されて、公知のブレード組立体ＢＡＳ’について上記に説明されるように、端壁Ｅ１、Ｅ２でばね端部ＳＥ１、ＳＥ２によって切断または切り取る作用を引き起こすことになろう、ばね端部ＳＥ１、ＳＥ２と下方壁面ＬＷ１、ＬＷ２との間の関連する望ましくない相対的な長手方向の移動を最小にし、または防止する。
【００２７】
図６は、チェーン１５が摩耗し、ゆるんだストランド１７がその最大の設計長さに伸びるにつれて、ブレード組立体ＢＡＳが、ばね高さｈ２およびばね縁部ＳＥ１とＳＥ２との間に画定される距離ＬＥＦＴに相当する、その最大移動作動位置まで移動することになろうことを示す。ブレード組立体ＢＡＳの枢動端部が中心として回転する枢動軸線Ｐが固定されるので、ブレード組立体ＢＡＳは、チェーンが伸び、ばね高さがｈ１からｈ２まで上昇するにつれて、枢動軸線Ｐを中心としてわずかに回転しなければならない。ブレード組立体ＢＡＳが短くなり、回転するにつれて、傾斜路Ｒ上のブレード脚ＢＦの接触位置１１４が、傾斜路Ｒ上の接触位置１１４ＦＴまで移る。ブレード組立体ＢＡＳの移動を更に説明するために、スロットＳＬ１、ＳＬ２内の第１のばね接触位置１０および第２のばね接触位置１２についての図５（新しいチェーン）の位置が、破線の引出し線を使用して図６の中に更に示される。システムは均衡状態にあり、ブレード組立体ＢＡＳ上に作用する力ベクトルの合計はゼロに等しい。ブレード組立体は、テンショナばねＳの偏向された高さの関数としてチェーンストランドに対して力ＳＦＦＴを働かせ、チェーンストランド１７は、ブレード外面ＯＳに対して、等しく、対向する力ＣＦＦＴを働かせるであろう。一実施形態では、この最大長さの摩耗チェーン位置で、チェーン緊張力は１０ｌｂである。黒塗り実線で示されるブレード上に作用する力ベクトルは、ブレード中間点で、ブレード外面ＯＳに対して作用するチェーン力ＣＦＦＴであり、ブラケット傾斜路力ＦＲＦＴが、接触位置１１４ＦＴでブレード脚ＢＦに対してブレードの自由端部で作用し、傾斜力ＦＲＦＴは、ばねＳの対向する縁部ＳＥ１、ＳＥ２を結合する長さＬＥＦＴの線に対して直角に配向される基準線ＬＲＥＦ２に対して角度βで傾斜面Ｒに対して直角であり、ブラケット枢動ピン力ＦＰＦＴが、ブレードの枢動端部で、接触位置１１８ＦＴで、その枢動軸線を通る、または中心Ｐを通るブレード枢動穴ＰＢに対して更にばね長さＬＥＦＴの線に対して直角に配向される基準線ＬＲＥＦ１に対して角度βで作用して、力ベクトルＦＲＦＴ、ＦＰＦＴの水平成分を相殺する。ブレード上に作用する外部力ベクトルの合計はゼロに等しく、力ベクトルＦＲＦＴ、ＦＰＦＴは、概ね等しい。同様に、斜交平行線模様塗りで示されるばね力ベクトルＳＦＦＴ、ＳＦＲＦＴ、ＳＦＰＦＴが、ブレードＢの内側に作用し、これらの力ベクトルの合計もやはりゼロに等しい。ばね力ベクトルＳＦＰＦＴ、ＳＦＲＦＴが、それぞれ接触位置１０および接触位置１２で、スロット下方壁ＬＷ１、ＬＷ２上に作用する。
【００２８】
図６Ａは、ブレードの自由端傾斜路での図６の拡大部分図であり、図６Ｂは、ブレードの枢動端部での図６の拡大部分図である。図６Ａに示されるように、チェーンが摩耗し、伸長するにつれて、傾斜路Ｒに接触するブレード脚ＢＦの外面が、ばね縁部ＳＥ２がスロット下方壁ＬＷ２に接触するばね接触位置１２に置かれ、または一致する弓形の中心を含む半径１１６を有する円筒形弓形区分として画定されるので、対向する力ベクトルＳＦＲＦＴおよびＦＲＦＴは、ブレード自由端部Ｂ２で互いに対して位置合わせされ、一致する状態を維持し、逆のモーメントアームは全く形成されない。そうであるので、有利なことに、ブラケット傾斜路Ｒとのブレード脚の接触が、ブレード組立体ＢＡＳの最大作動移動について径方向の面１１６上に維持される。したがって、傾斜路力ベクトルＦＲおよび前記自由端部ばね力ベクトルＳＦＲが、ブレード組立体ＢＡＳの最初の作動位置（図５）について、および前記ブレード組立体ＢＡＳの最大移動作動位置（図６）の両方について、かつ最初の作動位置と最大移動作動位置との間のブレード組立体のすべての作動位置について、互いに対して位置合わせされ、一致する。
【００２９】
図６Ｂを参照すると、ブレード組立体ＢＡＳがその最大移動位置まで移動する場合、ブレード枢動端部Ｂ１での力ベクトルＳＦＰＦＴおよびＦＰＦＴはもはや一致しないが、接触位置１１８ＦＴでその枢動軸線／中心Ｐを通るブレード枢動穴ＰＢに対するブレードの枢動端部で作用するブラケット枢動ピン力ＦＰＦＴが、ブレード組立体ＢＡＳが図６に示されるようなその最大移動位置にある場合、その最初の取り付け位置（新しいチェーン）と比較して、大きさが大幅に低減されることを特に前提とすれば、ブレード最大移動位置で形成されるオフセットまたはモーメントアームｄＰＦＴは、公知のブレード組立体ＢＡＳ’に対するものよりも非常に小さい状態を維持し、十分に小さいので、内面ＩＳに向かってスロット下方壁ＬＷ１の偏向はほとんど、または全く発生することがない。代替の実施形態では、ブレード組立体ＢＡＳがその最大移動位置まで移動する場合、ブレード枢動端部Ｂ１での力ベクトルＳＦＰＦＴおよびＦＰＦＴが、一致している状態を維持し、そのことは、設計パラメータが、枢動ピンＰＩＮの位置が移動されることを許容する場合に達成され得る。
【００３０】
摩耗したチェーンを使用する、公知のブレード組立体ＢＡＳ’（破線）および本発明により形成されるブレード組立体ＢＡＳ（実線）の両方について、図７Ａは、自由端部でブレード下方壁ＬＷ２の偏向をばね作動移動ＷＴの関数として示すグラフであり、図７Ｂは、枢動端部でブレード下方壁ＬＷ１の偏向をばね作動移動ＷＴの関数として示すグラフである。本件実施例では、ブレードＢ’についてのスロットＳＬ１’、ＳＬ２’、およびブレードＢについてのスロットＳＬ１、ＳＬ２が、公知の基準位置で測定された呼称高さ３ミリメートル（ｍｍ）（左軸上で示される）を含み、本発明の実施例では、基準位置は、下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’、ＬＷ１、ＬＷ２に対して直角に配置される基準平面の中に配置され、下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’、ＬＷ１、ＬＷ２と内面ＩＳ’、ＩＳとの間の中間点である端壁上の位置から測定される場合、それぞれ端壁Ｅ１’，Ｅ２’およびＥ１、Ｅ２から６ｍｍ内側へ離隔配置される。右軸は、スロットＳＬ１’、ＳＬ２’、ＳＬ１、ＳＬ２の高さの減少に対して、内面ＩＳ’、ＩＳに向かって下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’、ＬＷ１、ＬＷ２の偏向を表し、すなわち、右軸上の０ｍｍ偏向は、左軸上の最大高さ３ｍｍのスロットに相当し、一方、右軸上の０．１０ｍｍの偏向値が、左軸上の２．９ｍｍのスロット高さの値に相当して、下方壁が内面に向かって０．１ｍｍ偏向され、スロットの高さが２．９ｍｍまで減少したことを示す。同様に、０．２ｍｍの偏向値は、スロットＳＬ１’、ＳＬ２’、ＳＬ１、ＳＬ２の高さが２．８ｍｍまで減少することに相当する。
【００３１】
使用中、テンショナブレード組立体ＢＡＳ’、ＢＡＳは、その摩耗したチェーン長さ（例えば図４および図６参照）によって許容されるブレード位置と、偏向され、または平らにされた位置（例えば図３Ａおよび図５Ａ参照）との間の移動ＡＭＰＬによって振動し、ブレード組立体のこの振動は、その作動移動範囲ＷＴ内部のばね高さにおける変化に相当することになり、その場合、図３Ｅに示されるようにＷＴ＝ｈ２−ｈ１である。最大作動移動位置ｈ２から偏向され、または平らにされたｈ１位置までばね高さにおけるこのような変化が、水平軸線上に示され、その場合、ＷＴ＝０は、ばねの最大作動移動位置ｈ２を示し、ＷＴ＞０に対する値は、ｈ１に向かってばねの偏向または平らになる状態を示す（本発明の実施例では、ＷＴは０ｍｍ〜５．６２ｍｍの範囲である）。図７Ａおよび図７Ｂは、ブレード組立体ＢＡＳ’、ＢＡＳおよびばねＳが平らになる間、ＷＴおよび荷重が増加するにつれて、内面ＩＳ’、ＩＳに向かってスロット下方壁ＬＷ１’、ＬＷ２’、ＬＷ１、ＬＷ２の偏向が増加することを示すＦＥＡデータを表す。しかし、本発明により構成されたブレードＢを使用するブレード組立体ＢＡＳは、公知のブレードＢ’を使用する公知のブレード組立体ＢＡＳ’に比較すると、下方壁ＬＷ１、ＬＷ２の偏向がはるかに小さくなることを示すということが理解され得る。特に、公知のブレード組立体ＢＡＳ’を本発明のブレード組立体ＢＡＳに比較すると、自由端部Ｂ２’、Ｂ２での最大偏向が、０．１５ｍｍから０．０７ｍｍまで減少し、一方、枢動端部Ｂ１’、Ｂ１での最大偏向は、０．１４ｍｍから０．０１ｍｍまで減少するということが理解され得る。ブレード自由端部Ｂ２での力ベクトルＳＦＲおよびＦＲの位置合わせ、およびブレード枢動端部Ｂ１での力ベクトルＳＦＰおよびＦＰの位置合わせ（少なくともブレード組立体ＢＡＳの最大荷重の間）が、ばね端部ＳＥ１、ＳＥ２とそれぞれ下方壁ＬＷ１、ＬＷ２との間の相対的移動を実質的に減少させ、公知のブレード組立体ＢＡＳ’を用いる場合に発生する、付随する端壁切断作用を実質的に減少させることを当業者は認識するであろう。そうであるので、ブレード組立体ＢＡＳは、より高速のＲＰＭで走行する特に現在のエンジンにおいて、ブレード組立体ＢＡＳ’よりも耐久性がある。
【００３２】
本発明は、好適な実施形態を参照して記載された。本発明が関係する技術分野の当業者にとって、修正形態および代替形態が思い当たるであろうが、特許請求の範囲は、特許請求の範囲の有効性を保つと同時に、できる限り広範にそのような修正形態および代替形態のすべてを包含するものと解釈されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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