(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ベルト又はタイミングベルトに張力を付与するベルトテンショナーであって、
エンジンフレーム（12）の取り付け面に取り付けられるように構成且つ配置される偏心調節部材（18）を含み、
第１の位置と第２の位置との間を前記偏心調節部材（18）に対してピボット移動するために取り付けられるピボット構造（30）を含み、前記ピボット構造は前記移動に対する制限を与える第１の及び第２のストップ面（40、42）を有し、
前記ピボット構造上で回転移動するように取り付けられるベルト緊張プーリ（90）を含み、
前記ピボット構造と動作上に接続される第１の端部（56）を有し、前記ベルトテンショナーの作動中に前記第１の位置から離れ前記第２の位置へ向かうベルト緊張方向に前記ピボット構造を弾性的に付勢するように構成且つ配置されるコイルねじりばね（50）を含み、前記ねじりばねは、前記ベルト緊張プーリの半径方向外側の範囲を超えて半径方向外側に延出する第２の端部（52）を有し、前記エンジンフレームに対して固定されるばね係合面を保持する領域を含み、
前記偏心調節部材は取り付け手順中に前記コイルねじりばねの付勢力に抗して所定の取り付け位置へ前記ピボット構造を移動させるように調節可能であって、この点で前記偏心調節部材が手作業で固定され、
前記テンショナーの作動中、前記第１の位置に向かう前記ピボット構造（30）の移動は、前記第１ストップ面（40）と前記コイルねじりばねの前記半径方向外側に延出する第２の端部（52）との係合によって前記第１の位置で終了し、前記第２の位置に向かう前記ピボット構造の移動は、前記第２のストップ面（42）と前記コイルねじりばねの前記半径方向外側に延出する第２の端部（52）との係合によって前記第２の位置で終了することを特徴とする、
ベルトテンショナー。
【請求項２】
前記エンジンフレームの前記取り付け面は、介入構造なしで前記エンジンフレーム自体に直接配置される、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項３】
前記取り付け面はエンジンフレームに固定される別個の部材として提供される、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項４】
前記ピボット構造（30）と前記偏心調節部材（18）との間に配置される軸受（24）をさらに含み、前記ピボット構造は、前記ベルトテンショナーの作動中に、前記軸受上でピボット移動し、前記ベルトにほぼ一定の張力を維持する、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項５】
前記ばね係合面はエンジンフレーム自体に形成されたスロット（S）を含み、前記ばねの前記第２の端部の前記領域（54）が前記スロットに受容される、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項６】
前記ばね係合面は突出ピンを含み、前記ばねの前記第２の端部の前記領域が前記ピンに係合する、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項７】
前記ピボット構造が前記所定の取り付け位置に移動させられると、前記ベルト緊張プーリ（90）が前記ベルトに対して所定の静止緊張関係で配置される、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項８】
前記ピボット構造が前記所定の取り付け位置に移動させられると、前記コイルねじりばねの前記第２の端部（52）が前記ピボット構造の前記第１のストップ面と前記第２のストップ面（40、42）との間のほぼ中間に配置される、請求項１記載のべルトテンショナー。
【請求項９】
前記ストップ面（40、42）を含む前記ピボット構造（30）は一部品として一体的に形成された部材である、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項１０】
前記ピボット構造は、前記第１の及び第２の位置に対する前記ピボット構造の相対位置を示すインジケータ（34）を有し、
前記偏心調節部材（18）は前記ベルトに対して所定の静止緊張関係で配置され、この点で前記偏心調節部材が固定され、
前記ピボット構造（30）は、前記偏心調節部材の調節中に前記偏心調節部材に対して且つ前記コイルねじりばね（50）の付勢力に抗して移動可能であるため、前記インジケータは、前記コイルばねの前記半径方向外側に延出する第２の端部に対して位置合わせされるように移動され、そのため前記プーリが前記ベルトに対して前記所定の静止緊張関係となるように移動させられ、前記ピボット構造が前記第１の及び第２の位置に対して所定の静止位置に移動されることを示し、この点で前記偏心調節部材が手作業で固定される、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項１１】
前記偏心調節部材（18）は、前記取り付け面に対して面対面係合で直接取り付けられるように構成且つ配置される端面を有する、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項１２】
前記偏心調節部材（18）の外面に固定して配置される軸受リング（80）をさらに含み、前記軸受リングは前記コイルねじりばねの軸受面を提供し、前記軸受リングは前記エンジンフレームの前記取り付け面に対して間隔を開けて配置されるように構成且つ配置される、請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項１３】
前記偏心調節部材（18）の外面を取り囲むように配置される軸受リング（80）及び前記軸受リングと前記ピボット構造との間に配置される軸受ワッシャ（82）をさらに含む、請求項１記載のベルトテンショナー。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、ベルトテンショナーに関し、特に、タイミングベルト又は駆動ベルトと協働して容易に且つ正確に取り付けることができるベルトテンショナーに関する。
ベルトテンショナーは、もちろん、これまで多くのベルトシステムで利用されてきた公知の装置である。磨耗及び他の因子によるベルト長の増大を補償する一定のベルト緊張力の付与を与えることが、ベルトベンショナー技術において一般的な方法である。一般的なタイプの従来のベルトテンショナーは、固定構造及びピボットアセンブリによってこの固定構造に旋回可能に取り付けられるピボット構造を含む。ピボット構造はベルト係合プーリを有する。コイルばねはピボットアセンブリを取り囲むように取り付けられ、最大ベルト巻取り位置に向かってピボット構造を付勢するように固定構造とピボット構造との間に接続された端部を有するため、ピボット構造が最小巻取り位置から最大巻取り位置まで移動すると、ばねの付勢力は低下する。規定された移動の範囲内では、ばらつきのある付勢力にもかかわらず、ほぼ一定のベルト張力が維持される。上述の原理は米国特許第4,473,362号から理解できる。
ベルトテンショナーがエンジンに取り付けられる場合、このベルトテンショナーは所定の静止緊張力をベルトに付与するように取り付けられるべきであることも知られている。さらに、従来プーリを保持するピボット構造は、エンドストップによって画定された二つの位置の間で移動可能である。テンショナーの調節又は取り付け中、固定構造部分を形成する調節偏心部材は、このストップ間の位置にピボット構造を移動させるように調節され、ベルト緊張プーリがベルトに対して所定の静的緊張関係で配置される。このような構成は米国特許第5,244,438号及び英国特許第2,249,152号で提案されている。
これら二つの特許の設計上の欠点は、両方ともその上に調節偏心部材が取り付
けられる基板を有するテンショナーを開示していることである。基板がテンショナー部分を形成し、この基板が偏心調節部材をエンジンフレームの取り付け面に取り付けるために使用されるこの構造では、偏心調節部材がエンジンフレームに垂直なピボット軸を所望の正確な角度で落ち着かせることが困難である。この垂直性が所望されるため、緊張プーリは傾かずベルトがプーリ上で軸方向につりあわされている。
本発明の目的は、エンジンに設けられる取り付け面に、間にテンショナー基板を介することなく直接取り付けられる偏心調節部材を有するベルトテンショナーを提供することである。
この目的を達成するために、本発明は、駆動ベルト又はタイミングベルトに張力を付与するベルトテンショナーを提供し、該ベルトテンショナーは、端面を有し、エンジンフレームに設けられたベルトテンショナーの取り付け面に面対面で直接取り付けられるように構成且つ配置される偏心調節部材を含む。ピボット構造は第１の位置と第２の位置との間をピボット移動するように偏心調節部材に取り付けられ、ベルト緊張プーリは、ピボット構造の上で回転移動するように取り付けられる。コイルねじりばねは、第１の位置から離れ第２の位置へ向かうベルトの緊張方向に、ピボット構造を弾性的に付勢するように構成且つ配置され、偏心調節部材は取り付け手順中に移動可能であって、コイルねじりばねの付勢力に抗して、ベルト緊張プーリがベルトに対して所定の静止緊張関係となる位置へピボット構造を移動させ、この点で偏心調節部材が手作業で固定される。偏心調節部材の端面は、回転中に取り付け面に対して面対面でスライドする。
さらに、従来のテンショナーは、DE-A-4223324号に開示されるように、ピボット構造の第１の位置と第２の位置との間で移動量を制限するストップ部材を提供する。これらのストップ部材は、ストップが大きな力で衝突された場合にピボット構造にかなりの衝撃衝突を提供するために、これまではほぼ剛性であった。本発明の目的は、第１の又は第２のストップ位置に到達した際にピボット構造が受ける衝撃の激しさを低減させる、より弾性のあるストップ部材を、テンショナーのコストを上げずに提供することである。これを達成するために、第２の位置に向かうベルト緊張方向にピボット構造を付勢するために使用されるコイルねじりばねは、ストップ部材として使用される延出部分を有する。
特に、本発明は、エンジンフレームの取り付け面に取り付けられるように構成且つ配置される偏心調節部材及び第１の位置と第２の位置との間をピボット移動するために調節部材に取り付けられたピボット構造を含む、駆動ベルト又はタイミングベルトに張力を付与するベルトテンショナーを提供することによって上記の目的を達成する。ピボット構造は、よその移動に対する制限を提供する第１の及び第２のストップ面を有する。ベルト緊張プーリはピボット構造上で回転移動するように取り付けられ、コイルねじりばねは、ピボット構造に動作上に接続する第１の端部を有し、第１の位置から離れて第２の位置へ向かうベルト張り方向に、ピボット構造を弾性的に付勢するように構成且つ配置され、ねじりばねは、ベルト緊張プーリの半径方向外側の範囲を超えて半径方向外側に延出する半径方向外側に延出する第２の端部を有し、エンジンフレームに対して固定されたばね係合面に対するその保持する領域を含む。偏心調節部材は取り付け手順中に調節可であり、コイルねじりばねの付勢力に抗して取り付け位置にピボット構造を移動させ、この点で偏心調節部材が手作業で固定される。テンショナーの作動中、第１の位置に向かったピボット構造の移動は、第１のストップ面とコイルねじりばねの半径方向外側に延出する第２の端部との係合によって第１の位置で終了し、第２の位置に向かうピボット構造の移動は、第２のストップ面とコイルねじりばねの半径方向外側に延出する第２の端部との係合によって第２の位置で終了することによって本発明は特徴付けられる。
さらに、取り付け手順中、プーリをベルトに対して所定の静止緊張関係で配置するため、ストップ面に対するピボット構造の正確な位置合わせはピボット構造の位置合わせよりも厳しいため、ピボット構造の位置合わせはより大きい誤差幅を許容する。したがって、本発明の目的は、プーリがベルトに対して所定の静止緊張関係となるように移動される取り付け手順中に、ストップ面に対するピボット構造の位置が固定されるベルトテンショナーを提供することである。ベルトに対してプーリの所定の緊張関係が確立された後、ピボット構造は解放されてストップ面に向かったりストップ面から離れる相対移動が可能となる。
特に、本発明は、エンジンフレームの取り付け面に取り付けられるように構成且つ配置される偏心調節部材及び第１の位置と第２の位置との間をピボット移動するように調節部材に取り付けられたピボット構造を含む、駆動ベルト又はタイミングベルトに張力を付与するベルトテンショナーを提供することによって上記の目的を達成する。ピボット構造は、その移動に対する制限を提供する第１の及び第２のストップ面を有する。ベルト緊張プーリはピボット構造上で回転移動するように取り付けられ、コイルねじりばねは、ピボット構造に動作上に接続する第１の端部を有し、第１の位置から離れて第２の位置へ向かうベルト緊張方向に、ピボット構造を弾性的に付勢するように構成且つ配置され、半径方向外側に延出する第２の端部を有する。偏心調節部材は取り付け手順中に調節可能であり、コイルねじりばねの付勢力に抗して、ベルト緊張プーリがベルトに対して所定の静止緊張関係で配置される位置にピボット構造を移動させ、この点で偏心調節部材が手作業で固定される。
本発明の他の目的及び利点は以下の図面の詳細な説明及び請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の実施例に従ったベルトテンショナーの前方平面図である。
図２は、本発明の第１の実施例に従ったベルトテンショナーを示す、図１の線２−２で切り取った断面図である。
図３は、本発明の第１の実施例に従ったベルトテンショナーの後方平面図である。
図４は、本発明の第２の実施例に従ったベルトテンショナーの後方平面図である。
図５は、本発明の第２の実施例に従ったベルトテンショナーを示す、図４の線５−５で切り取った断面図である。
図６は、本発明の第２の実施例に従ったベルトテンショナーの前方平面図である。
図７は、本発明の第２の実施例に従ったベルトテンショナーの変形例の前方平面図である。
図８は、本発明の第１の実施例に従ったベルトテンショナーの変形例の断面図である。
図面に示されている好適実施例の詳細説明
図１に示されているのは、本発明に従ったベルトテンショナー１０の前方平面図である。ベルトテンショナー１０は、概括的に１２で示されているエンジンブロックまたはエンジンフレームに、ねじ切りされた固定ボルト１４によって、ボルト止めされているのが示されており、駆動ベルトまたはタイミングベルト１６と緊張係合している。
図２は、図１の線２−２で切り取った断面図である。示されているように、ベルトテンショナー１０は、内側偏心調節部材１８を含む。調節部材１８は、主偏心部１９と、カム形状の、半径方向外側に突出しているプレートまたはフランジ２２とを有する。フランジ２２は、好ましくは、エンジンブロック１２から最も遠くに位置される、偏心部１９の縦方向の端部で、偏心部１９と一体に形成されているが、或いは、偏心部１９に任意の公知の方法で後から固定される、別構造として形成されることも可能である。本発明は、この偏心調節部材、及び、特に偏心部１９が、アーム（後述する）を固定ボルト１４に対して偏心した関係を維持する機能を提供する、任意の構造を有してもよいことを意図している。例えば、偏心部１９は、厚肉の彎曲部と、周囲の、軸受支持用の円筒スリーブとを有する、実質的にＵ型の横断面構成を備えてもよい。しかしながら、単純化のために、本発明は、偏心部１９が円筒ブロック構造を有しており、その円筒構成の中心縦軸から軸方向に変位した位置で、縦ボア２０が偏心部１９を貫通して延びるように、説明及び図示される。ボア２０は、調節部材１８をエンジンブロック１２に固定する固定ボルト１４を受容する。
図１から、調節部材１８の端部表面は、エンジンブロック上に備えられた取付け面と、面対面で係合するように配置されていることがわかる。この取付け面は、エンジンブロック自体によって、または、エンジンブロックに固定されたブラケットなどによって、与えられることができる。これは、本明細書に開示されている各実施例について、言えることである。
フランジ２２は、ベルト１６をベルトテンショナー１０の周囲に巻き掛け、ベルトテンショナー１０を、後に詳しく述べるように、ベルトに適切な張力を加えるように調節及び設定する取り付け作業で、調節ツールと協働するために設けられた、フランジ２２を貫通する六角形の開口２３（図１参照）を備えている。
フランジ２２付近に、偏心調節部材１８の主円筒偏心部１９の円筒外面と係合するように、設置されているのは、好ましくはＰＴＦＥなどで作られている、スリーブ軸受２４である。
動作偏心器またはレバーアーム３０は、スリーブ軸受２４の周りに係合するように環状に配置された主偏心部３２を有するピボット構造を構成する。偏心部３２は円筒外面と、偏心部３２を貫通して延びる、内面３３によって画定された縦ボア３１とを有する。ボア３１は、偏心部３２の円筒外側構成の中心縦軸に対して、軸方向に変位されているので、アームまたはピボット構造３０は、ボルト１４、調節部材１８、及び軸受２４に対して偏心して配置される。調節部材１８の内面３３は、スリーブ軸受２４の外面とスライド可能に係合する。
偏心部３２の縦の端部間から半径方向外側に、エンジンブロック１２付近の端部に概ねより近接して延びているのは、環状壁部３５である。外側円筒壁部３６は、環状壁部３５の外周からエンジンブロック１２に向かって、エンジンブロック１２に最も接近した偏心部３２の端部３７と概ね同軸関係で延びている。図２の縦断面図から認識できるように、半径方向に突出したポインタ３４が、円筒壁部３６の比較的厚い部分を延長させている。ポインタ３６は、ベルトテンショナー１０取り付けの際、初期セットアップ中に、テンショナーが所定量のベルト静負荷力でベルト１６と係合するのを確実にするために、用いられる。
ねじりばね５０は、エンジンブロック１２とアーム３０との間に接続される。特に、ばね５０は、偏心調節部材１８、及び、アーム３０の偏心円筒部３２の周囲に自由に巻き付けられた、主部５１を有する。エンジンブロック１２に最も近い、ねじりばね５０の一端は、主部５１から半径方向外側に延びた、ばね延長部５２を有する。ばね延長部５２は、エンジンブロックに向かって曲げられ、且つ、エンジンブロック１２中の縦または長尺のスロットＳ内に受容されている、接続部５４の中で終わる。ばね５０の接続部５４とスロットＳとの間の相互係合は、最初の取り付け中は、ばね５０のシフト移動を許容するが、テンショナーの取り付け中または作動中は、ばねの端部５２（及びテンショナー全体）の回転を防止する。別の配置では、ピンがエンジンブロック１２から外向きに突出しており、
湾曲接続部５４は省かれている。ばね延長部５２の側面が、前記ピンと係合する。これは、ばね及びテンショナーが、取り付け中にシフトするのを可能にし、取り付け中及び作動中に、延長端部５２に対して付勢される静止面を提供する。ねじりばね５０のもう一端は、図３に見られるように、接続部５６を形成するように、主部５１から半径方向外側に延びる。接続部５６は、アーム３０の外側円筒壁部３６に形成されたスロット５７内に受容されることによって、アーム３０と接続される。
図３に最も明確に示されるように、アーム３０の外側円筒壁部３６に開口３８が形成されている。開口３８は、ばね延長部５２が、エンジンブロック１２との接続のために、外側円筒壁部３６の半径範囲を超えて、半径方向外側に延びるのを許容する。外側円筒壁部３６に開口３８を画定しているエッジは、アーム３０の回転位置を制限する制限ストップ４０、４２として機能する。特に、テンショナー１０の作動中、アーム３０は、スリーブ軸受２４の周りを回転可能に振動するのを許容される。アーム３０の回転位置は、ストップ４０及び４２がばね延長部５２と係合することによって制限される。好ましくは、ばね延長部５２は、消音バンパーとして働き、延長部５２に構造上の支持を付加する周囲のエラストマースリーブ５８を備える。
エンジンブロック１２に近接して、調節部材１８の周りに環状に配置されているのは、溶接または他の手段で調節部材に固定された、ばね軸受リング８０である。ばね軸受リング８０は、内部軸受、及び引張ばね５０の収容部を提供する、実質的に平らな環状縁部を有する。円筒偏心壁部３２の両方の縦の端部に配置されているのは、１対の軸受ワッシャ８２及び８４である。軸受リング８０は、前述の平らな部分から半径方向に内向きに配置された、弧状の環状部を有する。環状の部分の内側凸面は、軸受ワッシャ８２の支持面の役目をする。軸受ワッシャ８２は、軸受リング８０と偏心円筒部３２の端部３７との間に低摩擦軸受部材を構成し、軸受ワッシャ８４は、偏心円筒部３２の反対側の端部とフランジ２２との間に低摩擦軸受部材を構成する。
ベルト係合プーリ９０は、アーム３０の周りに従来の方法で環状に配置されている。好適実施例では、プーリはボールベアリング９１上に取付けられている。
ボールベアリング９１は、プーリ９０の環状内面によって提供された外側ベアリングレースと、アーム３０の円筒偏心部３２の外部円筒面に固定された内側ベアリングレース９３との間に取付けられている。プーリ９０は、ポリ−Ｖ字ベルトまたはタイミングベルト１６の好ましくは平らな外面と係合するために、好ましくは滑らかな、外部環状面９２を提供する。
次に、ベルトテンショナー１０の取り付け及び動作を説明する。まず、引張ばね５０の接続部５４が、エンジンブロック１２のスロットＳ内に緩く受容され、固定ボルト１４が、エンジンブロック１２中のねじ切りされた開口の中に緩く嵌められる。最初は、固定ボルト１４は締められていないので、調節部材１８は、六角形の開口２３内に係合する適切な設置調節ツールを用いて、固定ボルト１４の周りを偏心して回転するのが許容される。調節部材１８は、該部材の偏心した構成によって、プーリ９０のベルト係合面９２がベルト係合部から離され、プーリ９０のベルト係合面９２の周りにベルト１６を位置できるように、回転される。前述のように、調節部材１８のこの初期の回転中、結果として生じるばね５０の僅かな移動またはシフトによって、ばね５０の接続部５４がスロットＳ内でスライドする。さらに、前述の調節部材１８の最初の回転中、ベルトによって、アーム３０を介して、伝達されるベルト負荷トルクが、ねじりばね５０の対抗するばねトルクを凌駕するのに不充分だと、アーム３０の回転位置は実質的に静止したままである。
テンショナー１０の周りにベルト１６が配置された後、プーリ９０の表面９２をベルト１６と緊張係合させるように、調節部材１８を、さらに（または反対方向に）回転させる。ベルト１６に十分な張力が付与されると、ベルト１６によってアーム３０を介して付与された対抗するベルト負荷トルクは、ねじりばね５０によって付与されたばねトルクを凌駕するのに十分になる。これは、アーム３０を、調節部材１８と協働して、ねじりばね５０の付勢力に抗して、回転させる。アーム３０が回転を始める前は、アーム３０のストップ４２は、ばね延長部５２のエラストマーばねスリーブ５８との弾性的に付勢された係合状態で、静止している。アーム３０が回転を始めると、ストップ４２はばねスリーブ５８から離され、ポインタ３４は、ばね延長部５２と揃わされる。このアーム３０の回転または角度位置で、引張ばね５０は、所定の所望の静張力がベルト１６に対して付与されるように調節される。この時点で、調節部材１８を適切な位置に固定するために、取付けボルト１４が締められる。テンショナー１０はこのようにして、調節部材１８の周りを自由に回転するアーム３０に取り付けられたが、その回転は、ストップ４０及び４２によって制限されている。エンジン作動中にベルト１６がたるむと、引張ばね５０がアーム３０を回転して、ストップ４２がばね延長部５２に接近し、アーム３０の円筒偏心部３２の偏心構成がプーリ９０をベルト係合方向に向けてさらに移動させることによって、ベルト１６のたるみを引き締める。逆に、エンジン作動中にベルト１６が張られると、ベルト１６はアームを逆方向に回転させる負荷力を付与し、ストップ４０がばね延長部５２に接近し、ばね５０の力に抗して、ベルト１６によって、プーリがベルト係合方向から離される。
図４に示されているのは、本発明の第２の実施例に従ったベルトテンショナー１００の後方平面図であり、図５は、図４の線５−５で切り取った断面図である。図５では、ベルトテンショナー１００は、ねじ切りされた固定ボルト１１４によってエンジンブロック１１２に取付けられ、駆動またはタイミングベルト１１６と緊張係合していることが示されている。
ベルトテンショナー１００は、内側偏心調節部材１１８を含む。調節部材１１８は、主円筒偏心部１１９及び、円筒偏心部の中心縦軸から軸方向に変位した位置で偏心部１１９を貫通して延びる縦ボア１２０を有する。ボア１２０は、調節部材１１８をエンジンブロック１１２に固定する固定ボルト１１４を受容する。
調節部材１１８は、エンジンブロック１１２から最も遠くに位置される、円筒部１１９の縦の端部で円筒部１１９と一体に形成された、カム形状の、半径方向外側に突出したフランジ１２２を有する。フランジ１２２は、後に詳しく述べるように、ベルト１１６をベルトテンショナー１００の周りに巻きつかせ、ベルトテンショナー１００を、ベルト１１６に適切な張力を付与するように調節及び設定する、取り付け作業で、調節ツールと協働するように設けられた、フランジ１２２を貫通する六角形の開口１２３（図６参照）を備えている。
図５に示されるように、フランジ１２２付近に、偏心調節部材１１８の主円筒部１１９の外部円筒面と係合するように配置されているのは、好ましくはＰＴＦＥ、または類似の減摩材から作られたスリーブ軸受１２４である。
動作偏心器またはレバーアーム１３０は、スリーブ軸受１２４の周囲に係合するように環状に配置された、主偏心部１３２を有する。アーム１３０は、円筒形の外面と、アーム１３０を貫通して延び、内面１３３によって画定された縦ボア１３１とを有する。ボア１３１は、円筒偏心部１３２の中心縦軸から、軸方向に変位されており、これによりアーム１３０は、ボルト１１４、調節部材１１８、及び軸受１２４に対して、偏心して取り付けられる。調節部材１１８の内面１３３は、スリーブ軸受１２４の外面にスライド可能に係合し、ボルト１１４、調節部材１１８、及び軸受１２４の周りを、アーム１３０が回転するのを許容する。
円筒偏心部１３２の外部から半径方向外側に延びているのは、環状壁部１３５である。壁部１３５は、エンジンブロック１１２付近の端部に概ねより近接して、円筒偏心部１３２の縦方向の反対側端部間に設置されている。外側円筒壁部１３６は、環状壁部１３５の外周からエンジンブロック１１２に向けて、エンジンブロック１１２に最も接近した円筒偏心部１３２の端部１３７に関して概ね同軸関係で、延びている。
ねじりばね１５０は、エンジンブロック１１２とアーム１３０との間に接続される。特に、ばね１５０は、概ねエンジンブロック１１２に最も近く配置される
偏心調節部材１１８の部分で、偏心部１３２の周囲に自由に巻き付けられた、主部１５１を有する。エンジンブロック１１２に最も近い、ねじりばね１５０の端部は、主部１５１から半径方向外側に延びたばね延長部１５２を有する。ばね延長部１５２は、エンジンブロックに向かって曲がり、且つ、エンジンブロック１１２中の縦のスロットＳ内に受容されている接続部１５４の中で終わる。図４に見られるように、ねじりばね１５０のもう一端は、接続部１５６を形成するように、主部１５１から半径方向外側に延びている。接続部１５６は、アーム１３０の外側円筒壁部１３６に形成されたスロット１５７内に受容されることによって、アーム１３０と接続される。
プーリ１９０はアーム１３０の周りに従来の方法で環状に配置されている。好ましくは、プーリ９０は、ボールベアリング９１及び内側ベアリングレース９３上に取付けられている。プーリ１９０は、ベルト１１６と係合するように構成され且つ配置された、外部環状面１９２を提供する。
アーム１３０の半径方向外側に突出した部分１３８は、外側円筒壁部１３６から、半径方向外側に延びている。図６で最もよくわかるように、突出部１３８は、突出部１３８を貫通する穴または開口１３９を備えている。
次に図５に戻ると、印圧加工された基板１４３がエンジンブロック１１２に向かって配置されており、調節部材１１８の端部を受容する円形の開口１４４を有しているのがわかる。エンジンブロック１１２に対抗し、開口１４４を囲む基板１４３上の面は、調節偏心器１１８の端部の、調節偏心器１１８の周囲を囲むように設けられた環状ショルダー１４１または表面によって係合される。少なくとも固定ボルト１１４を締める前は、調節部材１１８の端部がエンジンブロック１１８から僅かに離間した関係で保持されるように、基板１４３の肉厚は、エンジンブロック１１２と表面１４１との間の軸距離より僅かに大きい。
基板１４３は、半径方向外側に突出した延長部１４５を有し、延長部１４５は突起１３８及びばね延長部１５２と共に、半径方向外側に、プーリ１９０の外側半径表面１９２を超えて延びているので、図６から認識できるように、テンショナーがエンジンブロック１１２に取り付けられた際、この３つの部分がはっきり見える。基板１４３の延長部１４５は、延長部１４５を貫通する穴または開口１４８、及び、延長部１４５の外周に沿って備えられた芯合せノッチ１４９も有する。穴１４８及びノッチ１４９の機能は後で述べる。
図示されるように、基板１４３は、エンジンブロック１１２から離れる方向に軸方向に延びた、曲りタブ部１４６をさらに含む。曲りタブ部１４６は、テンショナーの作動中は、固定されたままであって、アーム１３０のストップ１４０及び１４２と協働してアーム１３０の角度的または回転的な位置を制限する、ストップ部材として機能する。図４で最も明確にわかるように、ストップ１４０及び１４２は、アーム１３０の外側円筒壁部１３６の中に形成された開口１７０の反対側に形成された、単純に向かい合うエッジである。基板のタブ部またはストップ部材１４６は、所定の角度範囲を超えるアームの回転に際し、ストップ１４０及び１４２と係合し、偏心調節部材１１８の周りをアーム１３０が旋回移動できる範囲を制限するように、構成及び配置されている。
円筒偏心壁部１３２の反対側の縦の端部に配置されているのは、１対の低摩擦環状軸受ワッシャ１８２及び１８４である。軸受ワッシャ１８２は、概ね主ばね部１５１の範囲内に配置されており、基板１４３と、円筒偏心部１３２の端部１３７との間の軸受部材を構成する。一方、軸受ワッシャ１８４は、円筒偏心部１３２の反対側の端部とフランジ１２２との間の軸受部材を構成する。
テンショナー１００の取り付け前に、着脱可能なピン１４７が、突起１３８の中の穴１３９を貫通して延び、さらに基板１４３の穴１４８の中に延びて、基板１４３をアーム１３０と連結し、それらの間での相対的な回転運動を防止するように、構成及び配置される。取り付け前の、テンショナーアセンブリ１００の初期構成では、ばね延長部１５２はピン１４７の側面と弾性的に係合しており、一方、ばねの反対側の端部は、ばね接続１５６を介して、アーム１３０に接続されている。取り付け前の、ねじりばね１５０のねじり動作によって、アーム１３０のストップ１４２はストップ部材１４６のエッジと弾性的に係合する。
次に、第２の実施例に従ったベルトテンショナーアセンブリ１００の取り付けを説明する。取り付け手順の最初の工程として、ばね延長部１５２の曲り端部１５４が、エンジンブロック１１２中のスロットＳ内に受容される。さらに、取付けボルト１１４が調節部材１１８の中心ボアを貫通して挿入され、調節部材１１８の回転を許容するような方法で、エンジンブロック１１２中のねじ切りされた開口にゆるく付けられる。
それから、設置調節ツールが調節部材１１８の六角形の開口１２３に挿入される。調節ツールは、プーリ１９０の周囲にベルトを巻きつけることが可能なように、プーリ１９０の最外面１９２がベルト係合位置から離れるように、調節部材１１８を手作業で回すのに用いられる。調節部材１１８のこの回転中、ベルト１１６によってアーム１３０を介して付与されたベルト負荷トルクは、アーム１３０をエンジンブロック１１２にねじって連結するねじりばね１５０の、ばねトルクを凌駕するのに不十分なので、アーム１３０は固定されたままである。調節部材１１８の続く回転によって、プーリ１９０の外面１９２は、ベルト１１６と緊張係合するように移動される。調節部材１１８のさらなる旋回移動によって、ベルト１１６によって付与された増加したベルト負荷力は、アーム１３０を介して、ばね１５０のばねトルクを凌駕するのに十分なトルクを提供し、このようにして、アーム１３０が、調節部材１１８を伴うばね１５０の付勢力に抗して回転させられる。アーム１３０がばね１５０の付勢力に抗して回転させられると、調節部材１１８が回転中の端部１５４及び１５６間の相対的な円周上の移動の結果、ばねはよりきつく巻かれる。特に、ばね１５０の端部１５４は、エンジンブロック１１２のスロットＳ内に回転して固定されたままであり、一方、端部１５６は、端部１５６が固定されているアーム１３０と協働して回転し、このようにして、ばねコイルをさらにきつくし、アーム１３０に加わるばね力を増大する。
アーム１３０はピン１４７によって基板１４３に連結されているので、基板１４３はアーム１３０と共に回転する。その結果、基板１４３のストップ部材１４６の位置は、ストップ１４０及び１４２に関して固定され、取り付け手順の間、ストップ部材１４６が、ストップ１４０及び１４２に関する所望の向きから変位される可能性は無い。
アーム１３０及び基板１４３の回転によって、ピン１４７はばね延長部１５２から離れる。その結果、ノッチ１４９は、ばね延長部１５２と概ね揃うように回転され、その位置で、ねじりばね１５０は所望のばね負荷力を加えるために巻きつけられる。それから、取付けボルト１１４は、調節部材１１８のさらなる動きを防止するために、締められる。そのように締めた結果としての、調節部材１１８とエンジンブロック１１２との間の基板１４３の軸方向の圧縮によって、基板１４３も同様に、適切な位置に固定される。取付けボルト１１４を締めた後、ピン１４７は穴１３９及び１４８から取外される。こうして、アーム１３０は基板１４３及び調節部材１１８に関して回転可能になる。これで、テンショナーは、アーム１３０に適切なばねトルクを加えるためにねじりばね１５０には適切な張力で、ストップ部材１４６がアーム１３０のストップ１４０及び１４２に関して所望の位置にあるように取り付けられた。ストップ部材は、ストップ１４０及び１４２に関して予め固定されているので、まず為される取り付け調節は、ベルト１１６に適切な静的張力を設定することであって、ストップ位置の設定ではないことが、認識できる。このことは、取付け調節が両方のパラメータを設定するものである第１の実施例とは対照的である。第１の実施例のストップの調節は、一
般に、張力の調節よりも高精度で為されなければならないので、第２の実施例では、ばね延長部１５２及びノッチ１４９間の、より精度の低い位置合せが要求される。特に、第２の実施例の調節は、ばね延長部１５２が、比較的広いノッチ１４９の端部間のどこかに位置するように為されるだけでよい。
図７は、図４−６に示されているベルトテンショナーの、変形例の前方平面図である。図７に示されているテンショナー２００は、アーム及び基板に備えられた穴に基づいて、アームを基板に連結する別個のピン部材を提供するのではなく、同じ機能を達成するのに、ラッチ部材が基板に枢支的に固定されていること以外は、図４−６に示されているテンショナーと全く同じに機能する。特に、図７に示されるように、テンショナー２００は、基板２０６の一端２０４に枢支的に接続されたラッチ部材２０２を含む。ラッチ部材２０２は、該部材の中間部に、突起部２０８を有する。偏心アーム２１０は、該アームの周面に備えられたスロット２１２を有する。示されるように、スロット２１２は、突起部２０８を受容するように構成及び配置されており、それによって、アーム２１０を基板２０６に回転するように連結する。基板のノッチ２１６をばね延長部２１８と位置合せするために調節部材２１４が回転された後、図４−６に関して説明されたように、固定ボルト２２０が締められる。固定ボルト２２０が締められた後に、アーム２１０が自由に回転するように、突起部２０８がスロット２１２を離れるように、ラッチ部材２０２が回転される。
図８は本発明の第１の実施例に従ったベルトテンショナーの、変形例の断面図である。図８のテンショナー３００は、以下の相違を除いて、図１に示されているテンショナーと実質的に同じである。図１及び図８の同一要素は、同じ参照番号で説明されていることに、注意されたい。
図８に示されるように、この変形例と図２に示されている第１の実施例との間の主な相違は、調節部材１８に関するものである。図２に示されている実施例では、フランジ２２は、エンジンブロックから最も遠くに位置される調節部材の縦の端部の円筒部１９と一体に形成されている。図８に示されている構成では、フランジ２２は主円筒部１９とは別に形成されており、そこに溶接または他の方法で固定されている。さらに、図２に示されている第１の実施例では、主円筒部１９は、その範囲全体に実質的に連続した円筒外面と、主偏心部１９の外部円筒面に固定された軸受リング８０とを有する。それに対して、図８に示されている実施例は、軸受リング８０を含まないが、主偏心部１９と一体に形成された、１対の段になったフランジ部３０２及び３０４を備えている。特に、フランジ部３０２は、主偏心部１９の外面から半径方向外側に延びている、半径方向外側に延びた環状面３０６と、表面３０６からエンジンブロック１２に向かって軸方向に垂下している、円筒面３０８とを含む。フランジ部３０４は、円筒面３０８から半径方向外側に延長されている、半径方向外側に延びる環状面３１０と、環状面３１０からエンジンブロックに向けて軸方向に延びている、円筒面３１２とによって、形成されている。円筒面３１２はエンジンブロックで終わり、エンジンブロック１２に近接した調節部材１８の円形の端部表面３１４の半径方向の範囲を画定している。円形の表面３１４は、エンジンブロック１２の表面と係合して配置されている。半径方向に延びた環状面３０６は、環状軸受ワッシャ８２の支持面の役目をする。さらに、平らな環状面３１０は、ねじりばね５０の主部５１を支持及び拘束する役目をする。フランジ部３０２及び３０４は、アーム３０の環状壁部３５及び円筒壁部３６と協働して、それらの間のばね５０の主部５１を、実質的に拘束する。
フランジ部３０２及び３０４は、ベルト１６によって付与されたより高いベルト負荷力に耐えられるように、テンショナー３００を補助するために、エンジンブロックに近接した偏心部１９の半径方向の範囲を増すように機能する。特に、図２に示されている実施例では、ベルト１６によって加えられた負荷が、ボルト１４に、テンショナー１０を介して、曲げ力を加えることが認識できる。図２の場合のように、ボルト１４が主偏心部１９のより薄肉部と揃う方向に付勢されている例では、ボルトに加えられた曲げ力は、偏心器のより薄い壁部を、特にエンジンブロック１２に近接した部分で、僅かに変形させることがある。それとは対照に、図８の実施例で参照番号３２０で示される動作偏心器１９の薄肉部は、エンジンブロック１２に近接する端部で、半径方向外側に延びるフランジ部３０２及び３０４によって支持されている。このことは、ベルト１６によって加えられる力の結果として生じる、薄肉部３２０のいかなる変形も防止するであろう。
図２の偏心部１９と、同様に、図８に示される実施例の偏心部並びに一体に形成されたフランジ部３０２及び３０４は、ねじ切り加工作業で形成されることが好ましい。任意の十分に硬い金属を用いることができ、最も好ましくはスチールが用いられる。代わりに、粉末アルミニウムまたは粉末スチールといった、粉末金属を用いることもできる。図８に示されている実施例のフランジ部２２も、粉末金属から、或いはねじ切り加工作業で作られることが可能であるが、フランジ部２２は打抜き加工で作られることが好ましい。
粉末金属構造は、ねじ切りで加工された金属よりも安価であるが、よりぜい弱であることが知られている。粉末金属が用いられる際は、粉末金属は結合剤の樹脂と一緒に型溝に流し込まれ、それから、材料を一緒に型で固めるために、従来の方法で押抜かれる。粉末金属は、一般に、約20％の多孔性であり、より強くするために、溶融した銅を浸潤させることができる。溶融した銅の使用と比較して、十分に強いが、より安価な調節部材１８を作るのに、図８に示されている実施例が使用できる。
主題の発明の上述の説明及び添付の図面は、単に説明的なものであり、本発明は、以下の特許請求の範囲の精神及び範囲に包含される、全ての変形例及び均等物を、意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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