(57)【要約】  一観点では、原動力発生装置のシャフトに取り付けられた回転駆動部材と係合する無端駆動部材を張力調整するテンショナが提供される。テンショナは、原動力装置に取り付け可能な基部と、原動力装置のシャフトと包囲関係をなして基部によって回転可能に支持されると共にリング軸線回りに回転可能なリングと、アームピボット軸線回りに回動運動を行うことができるようリングに回動可能に取り付けられたテンショナアームと、第１及び第２のテンショナプーリとを有する。第１のテンショナプーリは、テンショナアームに回転可能に取り付けられている。テンショナアームは、回転駆動部材の一つの側で無端駆動部材の第１のスパンに向かって付勢されている。第２のテンショナプーリは、リングに少なくとも間接的に回転可能に取り付けられ且つ回転駆動部材の別の側で無端駆動部材の第２のスパンに向かって付勢されている。リングは、無端駆動部材の第１及び第２のスパンとの係合の結果として第１及び第２のテンショナプーリに加わるハブ荷重に応答して回転可能である。
2016503151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動力装置のシャフトに取り付けられている回転駆動部材と係合する無端駆動部材を張力調整するテンショナであって、
前記原動力装置に取り付け可能な基部を有し、
前記原動力装置の前記シャフトと包囲関係をなして前記基部によって回転可能に支持されると共にリング軸線回りに回転可能なリングを有し、
アームピボット軸線回りに回動運動を行うことができるよう前記リングに回動可能に取り付けられたテンショナアームを有し、
前記テンショナアームに回転可能に取り付けられた第１のテンショナプーリを有し、前記テンショナアームは、前記回転駆動部材の一つの側で前記無端駆動部材の第１のスパンに向かって付勢され、
前記リングに少なくとも間接的に回転可能に取り付けられた第２のテンショナプーリを有し、前記第２のテンショナプーリは、前記回転駆動部材の別の側で前記無端駆動部材の第２のスパンに向かって付勢され、
前記リングは、前記無端駆動部材の前記第１及び前記第２のスパンとの係合の結果として前記第１及び前記第２のテンショナプーリに加わるハブ荷重に応答して回転可能である、テンショナ。
【請求項２】
前記第２のテンショナプーリは、前記リングに対して固定された第２のプーリピボット軸線回りに回転可能に前記リングに取り付けられたアイドラである、請求項１記載のテンショナ。
【請求項３】
前記テンショナアームは、ねじりばねである第１の付勢部材によって自由アーム方向に付勢されている、請求項１又は２記載のテンショナ。
【請求項４】
前記テンショナアームは、前記テンショナアームと前記リングとの間で作用する第１の圧縮コイルばねである第１の付勢部材によって前記第１のスパンに向かって付勢されている、請求項１又は２記載のテンショナ。
【請求項５】
前記テンショナアームは、第１のテンショナアームであり、前記第２のテンショナプーリは、前記無端駆動部材の前記第２のスパンに向かって付勢された第２のテンショナアームに取り付けられている、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のテンショナ。
【請求項６】
前記第２のテンショナアームは、前記第２のテンショナアームと前記リングとの間で作用する第２の圧縮コイルばねである第２の付勢部材によって前記第２のスパンに向かって付勢されている、請求項５記載のテンショナ。
【請求項７】
前記テンショナアームの運動を減衰させるよう配置されたテンショナアーム減衰部材を更に有する、請求項１記載のテンショナ。
【請求項８】
リング減衰部材が前記リングの運動を減衰させるよう前記リングと係合している、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のテンショナ。
【請求項９】
前記リング減衰部材は、前記リングの第１の回転方向の方が前記リングの第２の回転方向よりも前記リングの運動を強力に減衰させるよう構成されている、請求項８記載のテンショナ。
【請求項１０】
前記リング減衰部材は、前記リングと前記基部との間に配置されていて、前記基部の第１のフェースに係合する第１のリング減衰部材であり、第２のリング減衰部材が前記リングに連結されると共に前記基部の第２のフェースに係合している、請求項８記載のテンショナ。
【請求項１１】
前記リングに連結されたクランプ部材を更に有し、前記クランプ部材は、前記基部並びに前記第１及び前記第２のリング減衰部材をクランプする一方で、更に基部に対する前記リングの摺動運動を可能にするよう前記リングと協働する、請求項１０記載のテンショナ。
【請求項１２】
前記クランプ部材は、前記第１及び前記第２のリング減衰部材を介して前記リングに及ぼされた減衰力の調節を可能にするようクランプ部材フェースとリングフェースとの間の隙間の調節を可能にするよう前記リングにねじ連結されている、請求項１１記載のテンショナ。
【請求項１３】
前記テンショナアームを前記リングに対して選択された角度位置にロックするよう構成されたアームロック部材を更に有し、前記テンショナアームは、前記第１及び前記第２のテンショナプーリ並びに前記回転駆動部材周りへの前記無端駆動部材の取り付けを可能にする、請求項１記載のテンショナ。
【請求項１４】
前記リング軸線は、前記原動力発生装置の前記シャフトの軸線と同軸である、請求項１〜１３のうちいずれか一に記載のテンショナ。
【請求項１５】
前記リング軸線は、前記原動力発生装置の前記シャフトの軸線からずらされている、請求項１〜１３のうちいずれか一に記載のテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示内容である本発明は、無端駆動部材用のテンショナ、特に、２つの別々の原動力発生装置、例えばエンジン及びモータ／ジェネレータユニットが係合する無端駆動部材の張力又は張りを調整するよう動作するテンショナに関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１２年１２月２６日に出願された米国特許仮出願第６１／７４５，８９７号及び２０１３年４月８日に出願された米国特許仮出願第６１／８０９，８６５号の優先権及び権益を主張する出願であり、これら米国特許仮出願の両方を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
車両エンジンがベルトを含むアクセサリ駆動システムを用いて複数個のアクセサリを駆動するのが通例である。或る幾つかの車両には、多くの目的で、例えば車両が短時間停車している間（例えば交通信号のところで）にエンジンが一時的にオフ状態にあるときにベルトにより１つ又は２つ以上のアクセサリを駆動するために使用できる原動力発生装置、例えばモータ／ジェネレータ（直流発電機）ユニット（motor/generator unit：ＭＧＵ）が設けられている。別の目的は、ベルトオルタネータ（交流発電機）始動（belt/alternator start ：ＢＡＳ）駆動システムの一部としての使用のためであり、この場合、ＭＧＵは、ベルトを介してエンジンを始動するために用いられる。別の目的は、必要なときに（例えば、車両が強烈な加速下にあるとき）追加の動力をエンジンに供給することである。かかる状況では、典型的には、ベルトがＭＧＵ又はエンジンによって駆動されているかどうかとは無関係にベルトが適当な大きさの張力下にあるようにするための専用の張力調整装置が必要である。しかしながら、多くの場合、かかる張力調整装置は、最適ではなく、その結果、比較的大きなベルト張力が生じると共にシステム中の種々のプーリにハブ荷重が加わり、それにより燃料経済及び部品寿命にマイナスの影響が及ぼされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の問題のうちの１つ又は２つ以上及び他の問題を少なくとも部分的に解決する張力調整システムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一観点では、原動力発生装置のシャフトに取り付けられた回転駆動部材と係合する無端駆動部材を張力調整するテンショナが提供される。テンショナは、原動力装置に取り付け可能な基部と、原動力装置のシャフトと包囲関係をなして基部によって回転可能に支持されると共にリング軸線回りに回転可能なリングと、アームピボット軸線回りに回動運動を行うことができるようリングに回動可能に取り付けられたテンショナアームと、第１及び第２のテンショナプーリとを有する。第１のテンショナプーリは、テンショナアームに回転可能に取り付けられている。テンショナアームは、回転駆動部材の一つの側で無端駆動部材の第１のスパンに向かって付勢されている。第２のテンショナプーリは、リングに少なくとも間接的に回転可能に取り付けられ且つ回転駆動部材の別の側で無端駆動部材の第２のスパンに向かって付勢されている。リングは、無端駆動部材の第１及び第２のスパンとの係合の結果として第１及び第２のテンショナプーリに加わるハブ荷重に応答して回転可能である。
【０００６】
本発明の上述の観点及び他の観点は、添付の図面を参照すると容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態としてのテンショナを内蔵したエンジンの側面図である。
【図２】図１に示されたテンショナの斜視図である。
【図３】図１に示されたテンショナの斜視図である。
【図４】図２に示されたテンショナの変形例の分解組立て斜視図である。
【図５】図２に示されたテンショナの変形例の分解組立て斜視図である。
【図６】図２に示されたテンショナの変形例の断面斜視図である。
【図７】図６に示されたテンショナの分解組立て斜視図である。
【図８】図２に示されたテンショナの一部分の断面側面図である。
【図９】互いに異なる減衰構造体を含む図２に示されたテンショナの変形例の分解組立て斜視図である。
【図１０】図９に示されたテンショナの断面斜視図である。
【図１１】図９に示されたテンショナの別の断面斜視図である。
【図１２】図２に示されたテンショナの別の変形例の斜視図である。
【図１３】図２に示されたテンショナの他の変形例の斜視図である。
【図１４】図２に示されたテンショナの他の変形例の斜視図である。
【図１５】図２に示されたテンショナの他の変形例の斜視図である。
【図１６】図２に示されたテンショナの他の変形例の斜視図である。
【図１７】図２に示されたテンショナの他の変形例の斜視図である。
【図１８】一作動条件下にある図２に示されたテンショナの略図である。
【図１９】別の作動条件下にある図２に示されたテンショナの略図である。
【図２０】更に別の作動条件下にある図２に示されたテンショナの略図である。
【図２１】無端駆動部材によって互いに連結されると共に図２に示されたテンショナを含む１つのエンジン及びアクセサリのレイアウトの略図である。
【図２２】無端駆動部材によって互いに連結されると共に図２に示されたテンショナを含む別のエンジン及びアクセサリのレイアウトの略図である。
【図２３】図２に示されたテンショナが取り付けられている原動力発生装置に対して１つの位置にある図２に示されているテンショナの略図である。
【図２４】図２に示されたテンショナが取り付けられている原動力発生装置に対して異なる位置にある図２に示されているテンショナの略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照すると、図１は、車両（図示せず）のエンジン９１３からのクランクシャフト９１０を示している。注目されるように、エンジン９１３は、例示目的で単純な長方形として示されている。理解されるように、エンジン９１３は、任意適当な形状を取ることができ、又、任意適当な形式のエンジンであっても良く、例えば、火花点火式エンジン又はディーゼルエンジンである。車両は、任意適当な車両であって良く、例えば、自動車、トラック、バン、ミニバン、バス、ＳＵＶ、軍用車、船舶又は任意適当な乗物である。
【０００９】
クランクシャフト９１０にはクランクシャフトプーリ９１２が設けられている。クランクシャフトプーリ９１２は、ベルト９１４を介して１つ又は２つ以上の車両アクセサリを駆動する。しかしながら、「ベルト」という用語は、特許請求の範囲に記載された本発明の目的のために便宜上本明細書において用いられており、本発明の範囲に関し、ベルト９１４は、変形例として、任意他の形式の適当な無端駆動部材であっても良いことは理解されよう。さらに注目されるように、無端駆動部材がベルトである場合、このベルトは、任意適当な形式のベルトであっても良く、例えば、平ベルト、Ｖベルト、ポリ‐Ｖベルト、タイミングベルト又は任意他の適当な形式のベルトである。「プーリ」という用語は、同様に、便宜上用いられており、これに代えて、任意他の適当な回転駆動部材、例えばスプロケットを用いることができる。
【００１０】
アクセサリとしては、例えば、ＭＧＵ９１６、空気調和コンプレッサ９１８、ウォータポンプ９２０、パワーステアリングポンプ９２１及び／又は任意他の適当な形式のアクセサリが挙げられる。システムは、アクセサリのうちの幾つかのプーリ周りの選択されたベルト巻き付け量を提供するよう配置された複数個のアイドラ９２５を更に含む。
【００１１】
被動アクセサリ又はコンポーネントの各々は、シャフト及びクラッチを介してシャフトに連結したりこれから取り外したりすることができるプーリを有する。例えば、ＭＧＵシャフト、クラッチ及びプーリがそれぞれ、参照符号９５０、９５２及び９５４で示されている。別の実施例では、空気調和コンプレッサシャフト、クラッチ及びプーリは、それぞれ、参照符号９５６、９５８及び９６０で示されている。アクセサリの各々をクラッチ操作することにより、各アクセサリを必要ではない場合に取り外すことができ、その間、ベルト９１４はそれ自体、クランクシャフト９１０によって依然として駆動されている。
【００１２】
幾つかの車両、例えば幾つかのハイブリッド型車両では、エンジン９１３は、或る状況では（例えば、車両を交通信号のところで停車させたとき）一時的に作動停止されるのが良く、次に、車両が動くときになると、再び始動されるのが良い。かかる状況では、ＭＧＵ９１６は、エンジン９１３が作動しているとき、車両バッテリ（図示せず）内に蓄えられる電気を発生させるようジェネレータ（直流発電機）として作動可能である。幾つかの実施形態では、ＭＧＵ９１６は、ベルト９１４を介してクランクシャフト９１０を駆動する電気モータとして作動可能であり、それにより、エンジン９１３をベルト９１４を介して始動させることができる（即ち、ベルト‐オルタネータ始動（ＢＡＳ）駆動システム）。
【００１３】
ＭＧＵ９１６は、その代わりに、アクセサリを駆動するため又はエンジン９１３を始動させるために使用できる他の何らかの形式の原動力発生装置、例えば電気モータ、油圧モータ又は空気圧モータであっても良い。ＭＧＵ又は他の原動力発生装置９１６を総称的に補足的原動力発生装置と呼ぶ場合があり、というのは、これは、ベルト９１４を駆動するための補足的手段であるからであり、これに対し、エンジン９１３は、ベルト９１４を駆動するための主要な原動力発生装置である。さらに、幾つかの実施形態では、エンジン９１３は、これに代えて、他のなんらかの形式の原動力発生装置、例えば、電気モータであって良い。エンジン９１３がオフの状態にある間にエンジン９１３を始動させると共に／或いはアクセサリを駆動するために用いられる代わりに又はこれに加えて、補足的原動力発生装置は、ベルト９１４を介してエンジン９１３に動力ブーストを提供する（例えば、車両のための加速力のブーストを提供する）のに使用できる。
【００１４】
ベルト９１４に張力を提供することは、それによりベルト９１４と被動アクセサリプーリとの間、ベルト９１４とＭＧＵ９１６との間、及びベルト９１４とクランクシャフト９１０との間に起こる場合のある滑りの量を減少させるという点で有益である。図１では、クランクシャフト９１０の回転方向は、参照符号ＤＩＲ１で示されている。エンジン９１３がベルト９１４を駆動していて、ＭＧＵ９１６がジェネレータとして働いている場合、参照符号９１４ａで示されている後続ベルトスパンには比較的大きな張力が加わった状態で存在し、参照符号９１４ｂで示されている先導ベルトスパンには比較的小さな張力が加わった状態で存在し、「後続」及び「先導」という用語は、本明細書における説明との関連においてクランクシャフトプーリ９１２に対するものであることは理解されよう。一般に、ベルト張力は、スパン９１４ａとスパン９１４ｂとの間にルーティング（経路設定又は引き回し）されているベルトに沿って各ベルトスパン中で次第に減少することになる。これとは対照的に、ＭＧＵ９１６がベルト９１４を駆動していて、エンジン９１３がオフの場合、参照符号９１４ｃで示された後続ベルトスパン（ＭＧＵ９１６に対して後続している）には最も大きなベルト張力がかかっており、先導ベルトスパン９１４ｄ（ＭＧＵ９１６に対して先導している）には最も小さなベルト張力がかかっている。かくして、スパン９１４ｃ，９１４ｄのベルト張力は、２つの互いに異なるモード（即ち、エンジン９１３がベルト９１４の唯一の駆動装置である第１のモード、これと比較して、ＭＧＵ９１６がベルト９１４の唯一の駆動装置である第２のモード）で車両の作動中に著しく変化する場合があることが理解できる。テンショナがＶを形成するよう互いにしっかりと連結された２本のアームを有する或る幾つかの車両のためのテンショナが提案され、この場合、各アームは、プーリを有し、Ｖは、ベルトの包囲領域内でエンジンの一領域に固定的に取り付けられた基部に回動可能に取り付けられる。プーリは、ベルトの２つの互いに異なるスパン（例えば、アクセサリ、例えばＭＧＵの各側に位置するスパン）係合する。これら形態の結果として、かかるテンショナは、両方のスパンに張力を維持することができ、従って、ベルト張力は、ＭＧＵがジェネレータとして駆動されているかモータとして作動されているかどうかとは無関係に、ベルト張力を必要とするスパンに最も大きく維持されるようになる。
【００１５】
しかしながら、かかるテンショナは、嵩張っている場合があり、かかるテンショナを配置するのに十分なスペースが上述の領域に常にあるとは限らない。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、原動力発生装置９１６のシャフト９５０に設けられた回転駆動部材９５４と係合する無端駆動部材６１４を張力調整するオービタルテンショナ１０が提供される。図２及び図３を参照すると、テンショナ１０は、基部１２、リング１４、テンショナアーム１６、第１のテンショナプーリ１８及び第２のテンショナプーリ２０を有する。
【００１７】
基部１２は、アルミニウム又は他の何らかの適当に強固な材料で作られるのが良く、この基部は、ＭＧＵ９１６に固定的に取り付け可能である。図２に示されている実施例では、基部１２は、基部１２をＭＧＵ９１６のハウジングに取り付ける締結具２４（図１）を受け入れる複数個の締結具孔２２を有する。
【００１８】
リング１４も又、アルミニウム又は別の適当な材料で作られるのが良く、このリングは、原動力発生装置９１６のシャフト９５０と包囲関係をなして基部１２によって回転可能に支持されており、このリングは、図１及び図２に参照符号ＡRで示されているリング軸線回りに回転可能である。図１に示されているように、リング軸線ＡRは、参照符号ＡSで示されているＭＧＵシャフト９５０の回転軸線と同軸であるのが良い。
【００１９】
図４及び図５は、テンショナ１０の分解組立て図である。注目されるように、図４及び図５に示されている基部１２は、図２及び図３に示されている基部の小規模な変形例であり、原理上の差異は、取り付け孔２２の分布状態が異なっていることにある。図４及び図５を参照すると、第１のリングブッシュ２６及び第２のリングブッシュ２８が設けられている。リングブッシュ２６，２８は、基部１２上のリング１４の運動に対して任意所望量の減衰を提供するために任意所望の大きさの摩擦力をリング１４に加えるよう構成されているのが良い。リング１４の運動に対して選択された量の減衰を及ぼすために意図的に用いられている場合、リングブッシュ２６，２８を第１及び第２のリング減衰部材２６，２８と呼ぶ場合がある。ブッシュ２６，２８に関する適当な構成材料は、例えば、ポリアミド４．６若しくは６．６又は他の何らかの適当なポリマー材料であるのが良い。
【００２０】
図示の実施形態では、クランプ部材３０が提供され、このクランプ部材３０は、このクランプ部材３０がリング１４と協働して基部１２並びに第１及び第２のリング減衰部材をクランプする一方で、依然として基部１２に対するリング１４の摺動運動を可能にするようリング１４に連結されている。この構成では、第１のリングブッシュ２６は、クランプ部材３０と基部１２の第１のフェース３２（図５）との間に配置され、第２のリングブッシュ２８は、リング１４と基部１２の第２のフェース３４（図４）との間に配置される。リング１４の運動の際、テンショナ１０が使用中であるとき、摺動は、クランプ部材３０によって第１のブッシュ２６上で生じると共に／或いは第１のブッシュ２６により基部１２上で生じ、又、摺動は、リング１４により第２のブッシュ２８上で生じると共に／或いは第２のブッシュ２８により基部１２上で起こる。上述の摺動運動の結果として、第１及び第２のリングブッシュ２６，２８は、摩擦力（即ち、減衰力）をリング１４に加える。
【００２１】
図示の実施形態では、第１のリングブッシュ２６は、完全な円であり、リング１４及び基部１２の周囲全体を覆っている。しかしながら、第２のリングブッシュ２８が覆っているのはリング１４及び基部１２の周囲全体には足りない（図示の実施形態では、１８０°の円弧未満である）。第２のリングブッシュ２８は、ベルト９１４（図１）の下に位置する第２の領域の外側に位置したテンショナ１０の第１の領域に配置されている。第１の領域では、テンショナ部品について高さの制約の度合いは小さく、これに対し、第２の領域では、高さについての制約が相当大きい場合がある。第２のリングブッシュ２８がルーティングされ又は引かれていないリング１４及び基部１２の周囲の一部は、ベルト９１４との干渉を回避するのに十分低い高さにテンショナ１０を保つのを助けるようテンショナ１０の第２の領域内に位置する。
【００２２】
オプションとして、クランプ部材３０は、クランプ部材３０とリング１４との間の隙間の調節、従って、これら相互間のクランプ力の調節を可能にするようリング１４にねじ連結されるのが良い（例えば、ねじ山付き締結具３６とリング１４のねじ山付き孔３８との係合により）。これにより、第１及び第２のリング減衰部材２６，２８を介してリング１４に及ぼされる減衰力の調節が可能である。
【００２３】
注目されるように、第１及び第２のリングブッシュ２６，２８は、それぞれ符号４０で示された半径方向に延びる部分を有し、これら半径方向に延びる部分は、基部１２の第１及び第２のフェース３２，３４に作用するブッシュ２６，２８の部分である。しかしながら、これに加えて、ブッシュ２６，２８は、リング１４の半径方向外側フェース４２と基部１２の半径方向内側リング受け入れ壁４４との間で作用する軸方向に延びる部分４１（図５）を更に有する。
【００２４】
テンショナ１０の断面側面図が図６に示されているが、この図では、理解できるように、第１及び第２のリングブッシュ２６，２８に代えて、単一のブッシュ４６が用いられており、この単一のブッシュは、第１のブッシュ２６（図４）に類似していて、クランプ部材３０と基部１２との間で作用する第１の部分４８（図７も又参照されたい）及び第２のブッシュ２８に類似していて、リング１４と基部１２との間で作用する第２の部分５０を有している。
【００２５】
図２を参照すると、テンショナアーム１６は、アルミニウム又は別の適当な材料で作られており、このテンショナアームは、アームピボット軸線ＡA回りの回動運動が可能であるようにリング１４に回動可能に取り付けられている。テンショナアーム１６には、アームピボット軸線ＡAから間隔を置いて位置した第１のプーリ軸線ＡP1回りの回転が可能であるように第１のテンショナプーリ１８が回転可能に取り付けられている。図１を参照すると、テンショナアーム１６は、回転駆動部材９５４の一方の側で無端駆動部材９１４の第１のスパン９１４ｄに向かう自由アーム方向に付勢されている。テンショナアーム１６は、テンショナアームを付勢部材５２（図４、図５及び図８）によってこの自由アーム方向に付勢されるのが良い。例えば、テンショナアーム付勢部材５２は、任意適当な種類の付勢部材であって良く、例えば、アーム１６に設けられた第１の駆動壁５６（図５）に係合する第１の端５４（図４）及びリング１４のばね収容部分６２内に設けられている第２の駆動壁に係合する第２の端５８（図４）を有するねじりばねである。
【００２６】
テンショナアーム１６は、リング１４に取り付けられた（例えば、螺合により）シャフト部材７４、テンショナアーム１６をシャフト部材７４上に回動可能に支持するピボットブッシュ７６及びオプションとしての減衰構造体を更に含むテンショナアーム組立体の一部であり、かかるオプションとしての減衰構造体は、ポリマー製（例えば、無充填（非強化）ナイロン製）のテンショナアーム減衰部材７８及び減衰部材７８を保持すると共に減衰部材７８をねじりばね５２との係合に起因した損傷から保護する金属製（例えば、鋼製）のスリーブ８０を有する。減衰部材７８は、テンショナアーム１６の運動について減衰作用をもたらす。テンショナアーム組立体の構成部品は、国際公開第２０１３／０５９９２９号パンフレットに記載された類似の構成部品とほぼ同じであるのが良く、この国際公開を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。テンショナアーム組立体は、変形例として、欧州特許第０４５０６２０（Ｂ１）号明細書、独国実用新案第２０３１９８８６（Ｕ１）号明細書、及び独国特許第０４０１０９２８（Ｃ２）号明細書に記載されているものであるのが良く、これら特許文献の全てを参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【００２７】
図２を参照すると、第２のテンショナプーリ２０が第２のプーリ軸線ＡP2回りの回転が可能であるようにリング１４に少なくとも間接的に回転可能に取り付けられている。図２に示されている実施形態では、プーリ２０は、リング１４に設けられた固定突出部６４を介してリング１４に直接取り付けられている。
【００２８】
第２のテンショナプーリ２０は、回転駆動部材９５４の別の側で無端駆動部材９１４の第２のスパン９１４ｃに向かって付勢されている。この付勢は、テンショナアーム付勢部材５２によりリング１４に伝達された力により起こる。具体的に説明すると、テンショナ１０の作動の際、第１のプーリ１８がベルトスパン９１４ｄと係合しているとき、ベルトスパン９１４ｄは、ハブ荷重を第１のプーリ１８に加える。このハブ荷重は、プーリ１８を介してアーム１６に作用する。アーム１６に加わる力は、付勢部材５２を介してリング１４それ自体に伝達され、それによりリング１４は、アーム１６の回動方向とは逆の回転方向で軸線ＡR回りに回動することになる。リング１４に伝達されたこの力は、第２のテンショナプーリ２０を第２の自由アーム方向で第２のベルトスパン９１４ｃに押し込む。かくして、リング１４は、無端駆動部材９１４の第１のスパン９１４ｄと第２のスパン９１４ｃの係合の結果として生じる第１のテンショナプーリ１８及び第２のテンショナプーリ２０に生じるハブ荷重に応答してリング軸線ＡR回りに回転可能である。
【００２９】
プーリ１８，２０の各々は、同一の構成を有するのが良い。例えば、各プーリ１８，２０は、プーリ本体６６、軸受６８、及びプーリ１８，２０をテンショナアーム１６又は突出部６４に取り付ける（例えば、螺合によって）ために用いられるプーリ取り付け締結具７２を有するのが良い。軸受６８をテンショナ１０の作動中、ほこりから保護するためにオプションとしての第１及び第２のほこりシールド７０が設けられている。ほこりシールド７０は、軸受６８中へのほこりと汚れの移動を阻止するために軸受６８をサンドイッチした別々の部品であるのが良い。理解できるように、プーリ１８のためのほこりシールドのうちの一方７０は、テンショナアーム１６の一体部分として設けられている。
【００３０】
軸受６８は、図示のように玉軸受であっても良く、或いは、任意他の適当な形式の軸受であっても良い。軸受６８は、幾つかの実施形態では、ブッシュであっても良い。
【００３１】
図９〜図１１を参照すると、図９〜図１１は、幾つかの改造された特徴部を備えたテンショナ１０を示している。図９で理解できるように、第２のリングブッシュは、参照符号１２８で示され、この第２のリングブッシュは、リング１４及び基部１２の周囲全体に沿ってぐるりと延びている。これにより、ヨー（yaw ）運動に対する抵抗の観点においてリング１４の向上した安定性が得られる。
【００３２】
図９及び図１１で理解できるように、テンショナアーム１６の減衰を可能にする別の減衰構造体が用いられている。この減衰構造体は、参照符号８２で示され、減衰構造体８２は、減衰部材８４、支持部材８６及び減衰部材付勢部材８８を有している。減衰部材８４は、任意適当な材料で作られても良く、例えば適当なポリマー材料、例えばポリアミド４．６又はポリアミド６．６で作られる。減衰部材８４は、テンショナアーム１６に設けられた減衰面９０（図１１）に摺動的に係合する。支持部材８６が減衰部材８４を支持し、付勢部材８８は、リング１４に設けられた支持面９２と支持部材８６との間で作用する。付勢部材８８は、任意適当な形式の付勢部材であって良く、例えば、鋼製の皿ばね座金である。支持部材８６は、付勢部材８８と比較して減衰部材８４が比較的軟質であることに起因して付勢部材８８による減衰部材８４に対する損傷（例えば、ガウジング）を阻止するよう適当な材料、例えば鋼で作られるのが良い。
【００３３】
減衰構造体８２は、米国特許出願公開第２００８／０２８０７１３号明細書に開示されている減衰構造体とほぼ同じであるのが良く、この米国特許出願公開を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。減衰構造体８２に類似した減衰構造体を提供することは、第１のプーリ１８により生じるハブ荷重とは無関係であるテンショナアーム１６の運動に対して減衰作用を提供することが望ましい実施形態では有利である。
【００３４】
図２〜図８に示された実施形態と図９に示された実施形態の別の差異は、図９のクランプ部材３０にはねじ山が設けられておらず、これとは異なり、このクランプ部材がリング１４に設けられた受け入れ部材にクリップ装着するクリップ部分を有していることにある。図９に示されている実施形態では、クランプ部材３０のフランジ部分（これは、参照符号８９で示されている）は、これが弾性であるように断面が比較的薄いのが良く、このフランジ部分は、減衰部材２６にばね力を加えるよう形作られているのが良い。この構成例は、クランプ部材３０によって一定の力が減衰部材２６に加えられるよう形作られるのが良く、それにより、組立て作業者の専門的知識・技術の必要性が軽減される。
【００３５】
さらに注目されるように、減衰部材２６，２８は又、プーリ１８，２０により生じるハブ荷重とは実質的に無関係である減衰作用をもたらす。加うるに、注目されるように、両方ともリング軸線ＡRから見て比較的大きな直径のところに位置した（即ち、長いモーメントのアーム長さを有する）２つの減衰部材２６，２８の使用により、各減衰部材２６，２８が選択された減衰荷重を達成するよう加えなければならない力の平均的な大きさが減少する。
【００３６】
減衰部材２６，２８は、減衰部材２６，２８により及ぼされる減衰力がリング１４の運動方向とは無関係に同一であると言える意味において、対称の減衰作用を提供する表面特性を備えるのが良い。しかしながら、変形例として、減衰部材２６，２８は、一方の方向において低い減衰作用を提供し、逆の方向において高い減衰作用を提供する表面特性（例えば、フィッシュスケール効果）を備えても良い。変形例として、非対称減衰を達成する他の手段、例えば、ランプ（傾斜路）構造体の使用が可能であり、それにより、リング１４は、ランプ構造体に乗っかってずり上がり、ランプ構造体を押圧し、これを第１の方向における回転中に減衰部材に次第に強固に係合させ（減衰力を増大させるよう）、リング１４は、ランプ構造体に乗っかってずり下がり、それによりランプ構造体を押圧し、これを減衰部材との係合具合を弱くし、それにより第２の方向における運動中、減衰力を減少させる。
【００３７】
他の実施形態では、減衰部材２６，２８は、できるだけ僅かな減衰作用をもたらすよう構成されるのが良く、それによりテンショナ１０の応答性が高められる。
【００３８】
図４、図５及び図１２を参照すると、これらの図は、テンショナ１０が原動力発生装置９１６に既に取り付けられているとき、プーリ１８，２０，９５４上へのベルト９１４（図１）の取り付けを容易にする取り付けピン９２を示している。取り付けピン９２をオプションとしてのテンショナアームピン孔９４に通してオプションとしてのリングピン孔９６中に差し込み、それによりテンショナアーム１６を自由アーム停止位置から遠ざかると共に荷重停止位置寄りの位置にロックするのが良い。自由アーム停止位置は、アーム１６の運動範囲の一方の端を表し、この自由アーム停止位置は、アームの運動に抵抗するベルトが存在していなかったとした場合にテンショナアーム１６が終端する位置である。荷重停止位置は、アーム１６の運動範囲の他方の端を表し、この荷重停止位置は、ベルト張力が付勢部材５２の付勢力に完全に打ち勝つのに十分大きかったとした場合にアーム１６が終端する位置である。
【００３９】
ベルト９１４（図１）をエンジン９１３に設けられたアクセサリ駆動システム全体にわたっていったん取り付けると、取り付けピン９２（図１２）を孔９４，９６から取り外すのが良く、それにより付勢部材５２がアーム１６及びプーリ１８をベルト９１４に押し込むことができる。ピン９２は、図２では取り付け位置で示されている。取り付けピン９２は、図示の実施例では、ピンであるが、理解されるように、取り付けピン９２は、これに代えて、ベルト９１４をプーリ１８，２０，９５４に取り付けることができる選択された角度位置にテンショナアーム１６をロックする任意適当な形式のアームロック部材であっても良い。
【００４０】
図１３を参照すると、図１３は、特徴部の別の変形例を備えたテンショナ１０を示している。この実施形態では、テンショナ１０は、参照符号２１で示された第３のテンショナプーリを有する。第３のプーリ２１により、テンショナ１０は、ＭＧＵプーリ９５４（図１）周りの選択されたベルト巻き付け量を有することができ、他方、ベルトスパン９１４ｃに選択された向きを提供することができる。その結果、ベルトスパン９１４ｃは、エンジン９１３の近くでの干渉による危険の発生を回避するようルーティング可能である。
【００４１】
図１４を参照すると、図１４は、第２のテンショナアーム組立体を備えたテンショナ１０を示している。換言すると、テンショナアーム１６は、第１のテンショナアームであり、テンショナ付勢部材５２は、第１のテンショナ付勢部材であり、テンショナ１０は、第１のテンショナアーム１６に類似しているが、鏡像関係をなすのが良く、しかも第２のテンショナ付勢部材５２′によってベルトスパン９１４ｃ中に自由アーム方向で付勢される第２のテンショナアーム１６′を有している。第２の付勢部材５２′の導入により、ベルト張力の変化の際に別の組をなす力がリング１４中に導入され、従って、図２及び図３に示されている構成例で存在するハブ荷重と比較してプーリ１８，２０に加わるハブ荷重が変化する。
【００４２】
図１５を参照すると、図１５は、テンショナ付勢部材としてねじりばねではなく弧状の圧縮コイルばね１５２を用いたテンショナ１０を示している。圧縮ばね１５２は、テンショナアーム１６に設けられた第１の駆動面１５６に係合する第１の端１５４及びリング１４に設けられた第２の駆動面１５９に係合する第２の端１５８を有している。
【００４３】
図１６に示されているテンショナ１０は、それぞれ参照符号１５２，１５２′で示された２つの圧縮コイルばねを有し、これら圧縮コイルばね１５２，１５２プライムは、それぞれ、第１及び第２のテンショナアーム１６，１６′に作用する。図１６に示された実施形態では、各圧縮ばね１５２，１５２′は、それぞれのテンショナアーム１６とリング１４に設けられた駆動面との間で作用する。これとは対照的に、図１７に示された実施形態は、第１のテンショナアーム１６と第２のテンショナアーム１６′との間で作用し、リング１４には直接作用することはない単一のばねを有する。
【００４４】
図１８〜図２０は、単一のテンショナアーム１６を備えたテンショナ１０の略図であり、互いに異なる状況を示している。図１８は、エンジン９１３（図１）が実質的に一定の荷重で（例えば、ＭＧＵ負荷がゼロである空回りの状態で）作動している状況を示している。スパン９１４ｃ，９１４ｄのベルト張力は、実質的に同一であるのが良い。図１９は、エンジン９１３がオフの状態にあるときにアクセサリを作動させるか動力のブーストを作動中のエンジン９１３に提供するかのいずれかを行うためにＭＧＵプーリ９５４がＭＧＵ１６（図１）によって駆動されている状況を示している。理解できるように、リング１４は、ベルトスパン９１４ｄの張力の増大及びスパン９１４ｃのベルト張力の減少の結果として時計回りに回転した状態にある。図２０は、ＭＧＵ９１６が作動していない状態にあるか或いはジェネレータとして作動している間、エンジン９１３（図１）が大きな負荷を受けた状態にあり、それによりスパン９１４ｃのベルト張力が増大し、スパン９１４ｄのベルト張力が減少した状況を示している。理解できるように、リング１４は、スパン９１４ｄの張力の減少及びスパン９１４ｃの張力の増大の結果として反時計回りの方向に回転した状態にある。
【００４５】
図２１は、アクセサリプーリ９７０（この場合、ウォータポンプ用）及びＭＧＵプーリ９５４がＭＧＵ９１６（図１）によって駆動されている場合であってもクランクシャフトプーリ９１２及びアクセサリプーリ９７０周りの選択されたベルト巻き付け量が存在するようにするための２つのアイドラ９２５を有する変形例としてのエンジンレイアウトを示している。これにより、クランクシャフトプーリ９１２が大きな負荷を示しているとき（例えば、ＢＡＳ始動イベントの際）クランクシャフトプーリ９１２のところでのスリップの恐れが減少する。
【００４６】
図２２は、ＭＧＵプーリ９５４、クランクシャフトプーリ９１２、テンショナ１０及びアイドラ９２５だけを有する別の変形例としてのエンジンレイアウトを示している。
【００４７】
図２３及び図２４は、図１８〜図２０に示されたエンジンレイアウトと類似しているが、リング軸線ＡRがＭＧＵシャフトの軸線ＡSと同軸ではないエンジンレイアウトを示している。図２３は、リング軸線ＡRがシャフト軸線ＡSの「内側」にある状況を示し、これに対し、図２４では、リング軸線ＡRは、シャフト軸線ＡSの外側に位置している。「内側」及び「外側」という用語は、本明細書では、ベルト９１４内に入っているエンジン９１３の領域（参照符号９８で示されている）に対する位置を示すために用いられている。図２３及び図２４は、リング軸線ＡRがシャフト軸線ＡSと同軸ではない実施形態を示しているが、リング１４は、依然としてシャフト９５０を包囲していることが理解できる。
【００４８】
図示の実施形態では、テンショナアーム１６は、ＭＧＵ９１６のシャフト軸線ＡSからずらされているアームピボット軸線ＡA回りに回動することが理解されよう。これは、幾つかの利点を有する。第１に、或る特定の条件下において、例えば、低周波数イベント、例えばＢＡＳ始動イベントでは、テンショナアーム９１６のオフセットピボット軸線及び比較的高い慣性を有するのが良く、しかも比較的大きな直径経路に沿って動くリング１４の使用により、スリップの恐れを減少させるようテンショナ１０の運動を制御することができる。２本のテンショナアーム１６，１６′を有する実施形態は、これら２本のテンショナアームが幾つかのイベント（即ち、高い周波数のベルト張力変動）を効果的に生じないようにすることができ、他方、リング１４である追加の運動の自由度を提供するという点で有利である。
【００４９】
本発明のテンショナの試験の際、平均ベルト張力及び平均ハブ荷重が他の幾つかの形式のテンショナの場合よりも低いことが判明した。この結果、多くの利点が得られ、かかる利点としては、エンジン作動中における燃料消費量が減少すること、ベルト摩耗が減少すること（及び従ってベルト寿命が延びること）、及び例えば空気調和コンプレッサ、ウォータポンプ及びＭＧＵそれ自体のための被動コンポーネントのプーリ及び軸受に加わる荷重が減少すること（及び従って、摩耗が減少すること）が挙げられる。特に、ハブ荷重の減少は、単一テンショナアーム１６を備えた実施形態に当てはまり、この場合、リング１４は、第１のプーリ１８に作用するベルト張力及び第２のプーリ２４に作用するベルト張力を受け止める位置に動くだけである。
【００５０】
本明細書において説明した実施形態の別の利点は、組み立てラインの作業者がＭＧＵを取り付け、次に別個にテンショナシステムを取り付けるようにするやり方と比較して、車両内に比較的容易に取り付けることができるサブアセンブリを形成するようテンショナ１０をＭＧＵ９１６に取り付けることができるということにある。これにより、車両を製造する全体的コストを或る程度の量だけ減少させることができる。
【００５１】
適当な封止部材が任意適当な部材相互間、例えばリング１４と基部１２との間に設けられるのが良い。封止部材は、例えば、スカートシールド及び／又は１つ又は２つ以上のＯリング、ラビリンスシール又はテンショナ１０を損傷させると共に／或いは動かなくする場合のある汚れの入り込みを阻止するための任意他の適当な形式のシールであって良い。加うるに、摩擦に起因して生じる回転可能なリングへの熱の蓄積を阻止すると共に／或いは熱の放散を促進するために回転可能なリングに適当な被膜を被着させるのが良い。
【００５２】
当業者であれば理解されるように、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において説明した実施形態に対して種々の他の改造を行うことができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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