JPH04258553A - 伝達装置用ベルトテンションローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジン又は
産業機械上の付属備品の駆動を確実にしているもののよ
うな柔軟リンク機構及び滑車の間の機械的接触により作
動する伝達装置用ベルトテンションローラの分野に関す
る。本発明では、弾性力を加えることによりベルト上の
ベルトテンションローラの圧力を確保するため、剛性補
強材と一体化したエラストマ製平面サンドイッチ構造の
せん断が用いられる。

【０００２】

【従来の技術】柔軟リンク機構の駆動面が平面であれ台
形であれ又は多条状のものであれ、滑車上の機械的接触
によって作動する柔軟リンク機構による伝達装置は、こ
の柔軟リンク機構の機械的接触を可能にするためここで
は一般に「ベルト」と呼ぶ弾性テンション手段を必要と
する。

【０００３】「ベルトテンションローラ」という語は、
ポリエステル、グラスファイバ又はアラミドといった剛
性の高い撚り合わされた材料から成るベルト内の長手方
向補強材の高い固有剛性が、最も実用的にはベルトの裏
面を成す平滑面上に支えられた形で配置されている案内
車上で弾性スラストにより形成した永久テンションを必
要とする場合に用いられる。さまざまな構成要素の熱膨
張の変動、特にたとえ弱いものであれ摩耗又はクリープ
を原因とするベルトの周囲の長さの永久的変化又は瞬間
的弾性変動は全て、ベルトテンションローラの弾性テン
ション手段の移動によって補償される。

【０００４】１本の軸上のアームの旋回及び機械的バネ
による弾性張力によるベルトテンションローラには、減
衰手段の有無を含め数多くのタイプが存在する。２つの
機能すなわちテンションと減衰を１つのエラストマリン
グの中に統合している手段がＴＨＥ　ＴＯＲＯ　ＣＯＭ
ＰＡＮＹ　の米国特許第４，１４４，７７２　号及び　
ＡＬＡＮ　ＣＲＥＳＬＥＹ　ＰＲＩＴＣＨＡＲＤ　の英
国特許第２０７０，７２４号及びＲＩＶ−ＳＫＦの欧州
特許第０，１５７，１９３　号に記述されている。これ
らは全て共通してエラストマリングのねじれによる弾性
復元を有し、その欠点はエラストマ材料上の旋回も同様
に確保し、かくして同様に、ベルトテンションローラの
滑車上のベルトのセンタリングをその角変化が混乱させ
ることになるような球形揺動（ここでは「円錐形」とい
う語が用いられている）も可能になるということにある
。

【０００５】この状況は、内部リングの回転により加え
られるテンションの調節手段が異なっている、ＤＡＹ　
ＣＯ　ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮの米国特許第３，９７５
，９６５　及びＣＡＯＵＴＣＨＯＵＣ　ＭＡＮＵＦＡＣ
ＴＵＲＥ　ＥＴ　ＰＬＡＳＴＩＱＵＥＳの欧州特許第０
，１１４，７７９　号に記されているもののような、プ
レストレスを受けた同心の補強材と一体化されたかなり
長いリングを使用することによって、改善されている。 これら２つの装置においては、（弱いものにとどまって
いる）減衰はエラストマの粘弾性のみによって確保され
ている。一方、本発明の出願人である　ＣＡＯＵＴＣＨ
ＯＵＣ　ＭＡＮＵＦＡＣ　ＴＵＲＥ　ＥＴ　ＰＬＡＳＴ
ＩＱＵＥＳ社は、フランス特許出願明細書第２，６４０
，０１６　号を提出することで、プレストレスを受けた
エラストマの平面サンドイッチ構造の変形による復元力
及びこのプレストレスを受けた座金の摩擦による動的変
動の減衰を確実にさせながら、回転軸との関係における
円錐形揺動の危険性に対するはるかに確実性の高い補償
措置を提案した。かくして、揺動トルクは、たとえばプ
レストレスを同様に受けていてもエラストマ層を通して
よりもはるかに良い条件の下で、滑り支承状態の固定物
を通して適用される。

【０００６】この機能方法は、ゴムプレートが２枚のテ
ーブルの間でプレストレスを受けているようなＢＡＥＣ
ＨＥＮ　のスイス特許第０，３１８，６８６　号に記さ
れた装置の場合と同じである。前述の装置においては、
動的変位はエラストマ要素の固有の剛性によって復元さ
れ、減衰は適切な摩擦パッキンの備わった表面の摩擦に
よる恒常的な力でのみ確保されている。

【０００７】摩擦の形での非対称な減衰は、ＳＫＦのフ
ランス特許第２５９１，７００号及び第２，６１１，０
１８　号、ＬＩＴＥＮＳ　ＡＵＴＯＭＤＴＩＶＥ　の欧
州特許第０，２９４，９１９　号及び　ＩＮＡ　ＷＯＬ
ＺＬＡＧＥＲのドイツ特許第３，６３７，１０３　号の
対象となっている。同様に非対称の油圧式減衰は、ＨＵ
ＴＣＨＩＮＳＯＮのフランス特許第２，６１７，５５６
　号に記述されている装置により確保される。

【０００８】これらの装置全体において、テンションは
なおも金属バネにより確保されているが、これらの配置
は、必然的にテンション増大側でより剛くなりゆるみ方
向においてはより柔軟となる必要のある、テンションの
動的変動における非対称の必要性を明らかにしている。 摩擦又は油圧によるこのタイプの減衰の予め定められた
値は、それが非対称であるにもかかわらず、可変的な振
幅の横動遊間の結果生じる全ての問題点を解決してはく
れない。

【０００９】先行技術を分析すると、使用される減衰の
タイプの如何に関わらず既知の装置のいずれも、最も普
通の使用位置の両側で非対称な２重の剛性をもつ弾性復
元をもたらしてくれないということがわかる。ところが
、エンジンすなわち基本的に言って、パルスが付属備品
の駆動応力の平均値を超えうるような軽量フライホィー
ルのディーゼルエンジンへの応力においては、この２重
剛性は望ましいものであるどころか必要不可欠なものな
のである。このとき、ベルトテンションローラが上に位
置づけされている通常はゆるめられた柔軟リンク機構の
側は、急激に緊張され、もう一方の側の急激なゆるみを
避けるためには、はるかに高い剛性が介入されなければ
ならない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】発明の目的は、軸方向
にプレストレスを与えたエラストマの平面サンドイッチ
構造のせん断変形により張力増加側と弛緩側とで復元剛
性を異ならせた弾性復元機構と、変形の第一段階におい
て架空回転軸を中心とする装置を回転させ、第二段階と
して応力の分布を変更させるためのストッパーを介入さ
せることにより該プレストレスがくわえられたワッシャ
ーの摩擦による緩衝機能とを単純な設計のテンションロ
ーラに結集させることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、機械的接触に
より作動する柔軟リンク機構による伝達装置用のベルト
テンションローラにある。このベルトテンションローラ
は、その支持によりテンションレバーの面外の揺動に対
する保持が確保されているような同じ軸方向プレストレ
スを受けている平坦な表面の相対的摩擦によりテンショ
ンの変動を減衰できるようにする。この軸方向プレスト
レスを受けた剛性補強材と一体化したエラストマ化合物
で作られた平坦で円形のサンドイッチ構造のねじりせん
断による弾性トルクが上に及ぼされているテンションレ
バーにより支持されている。

【００１２】本発明は、同じ平面における円形サンドイ
ッチ構造のせん断を累加させたテンションレバーの回転
が仮想回転中心を中心にして行なわれること、及び作動
位置の直ぐ近くでストッパと接触することによって、、
ベルトテンションレバーの弾性復元に対して全く異なる
２つの剛性すなわち前記柔軟リンク機構のゆるみ側の比
較的弱い剛性と張り側の比較的高い剛性を、テンション
レバーを形成するアームの回転の見かけの中心の変化に
よって得ることが可能になることを特徴とする。

【００１３】本発明は、図面に付随する以下の説明を読
むことにより、より良く理解できるものと思われる。

【００１４】

【実施例】図１は、全体として本発明を構成しているテ
ンションレバーと平面サンドイッチ構造を切断したベル
トテンションローラの断面図であり、この断面図は、休
止状態の弾性システムの対称面を成している。例えばプ
レス鋼板などで作られたテンションレバー１は、車２の
軸のはめ合せにより、主軸受又は針状ころ軸受を介して
車２の上に載置された既知の形状の円筒形テンションロ
ーラ３を支持している。

【００１５】テンションレバー１は同様に、それ自体プ
レス鋼板又はスピニング加工された鋼板で作られた回転
部品である連結軸４とプレスばめされて一体を成してい
る。この連結軸４の平坦な片端は、それと密に結びつい
たエラストマ化合物でできた円形サンドイッチ構造５に
対し外部補強材として役立つ。このサンドイッチ構造の
もう１つの外部補強材は、この円形サンドイッチ構造５
が同様に密に結びつけられているケース６の底面によっ
て構成されている。

【００１６】製造プロセスの結果生み出されるあそびは
装置の作動にとって必要であることがわかる半径方向の
横動遊間のために用いられる。ケース６には、組立て後
固定用プラテン８を形成する平坦なプレートの上から閉
じるためのはめ込み用足状部７が備わっている。この閉
鎖は、この円形サンドイッチ構造５ならびに組合て時に
結合軸４と固定プラテン８の間に置かれた摩擦座金９が
受ける軸方向圧縮プレストレスの下で行なわれる。従っ
て、円形サンドイッチ構造５の２つの補強材すなわち片
側ではテンションレバー１と一体化した連結軸４及びも
う１方の面では固定プラテン８上に閉じられたケース６
が互いとの関係において横動するとき、プレストレスを
受けた摩擦座金９は、相対的移動に随伴し、摩擦により
引張り応力の動的変動を減衰する。

【００１７】この目的で、摩擦座金は、低いがほとんど
変化しない値の摩擦係数をもつ材料、例えば０．１５を
超えない剥離値で摩擦係数が約０．１０又は０．１１で
あるポリテトラフルオロビニル又はきわめて高い分子量
のポリエチレンなどで作られている。弾性復元を可能に
する変形の主要な動きは円形サンドイッチ構造５の回転
軸を中心にした回転であることから、この回転の変動は
、軸方向プレストレスの不変的作用の下での前記摩擦に
よって減衰される。

【００１８】前記摩擦座金９を、向かい合った摩擦面の
１つに適切な処理をほどこすことで置換することも可能
である。このプレストレスを加える円形サンドイッチ構
造５の圧縮剛性は有利なことに、製造時にそのたがばめ
を確保する１つ以上の内部補強材１０を介在させること
によって改善される。この回転内部補強材１０は好まし
くは、円形サンドイッチ構造５のエラストマ化合物と密
に結びつくことがわかっているような剛性重合体又は金
属で作ることができる。使用されるエラストマ化合物の
通常の弾性係数と共に、この内部補強材が確保するたが
ばめは、円形サンドイッチ構造５の直径に近い直径をも
つ座金９の摩擦面又はそれに置き換わる立体の表面上で
も同じである又はほぼ同じであるような約１０〜２５バ
ールのプレストレス度を適用することを可能にする。指
示された摩擦係数を乗じたこの応力は、補強材の間でエ
ラストマ化合物のせん断により及ぼされるものとほぼ同
じ大きさの摩擦応力を表面に対して平行に加えることが
でき、結果として生じるテンションの動的変動を効果的
に減衰させる。

【００１９】円形サンドイッチ構造５の軸を中心とした
回転においては、材料の１点におけるせん断は回転軸と
の距離に正比例する。内部補強材１０は平面形状又は好
ましくは図示されているように双円錐形状を呈し、かく
して同様に半径に正比例する円形サンドイッチ構造５の
２つの要素の厚みが各点において同じ値の相対的せん断
をもたらすようになっている。

【００２０】図示していない一変形実施態様においては
、同様に平面又は双円錐形である補足的補強材を同じ目
的で介在させることが可能である。図２は、旋回軸なら
びに円筒形テンションローラ３の軸２に対し垂直な、ベ
ルトテンションローラの正面図である。目に見える部品
は、基本的に一体化された連結軸４を中心にして回転す
るテンションレバー１、及びほぼ完全に回転体のケース
６である。

【００２１】このケース６は、エンジンハウジング上へ
載置するための穴及びボタン穴の備わった部分のみが見
える固定用プラテン８で上部を閉鎖されている。任意の
数の（ただしここでは４つ示されている）はめ込み用足
状部７が円形サンドイッチ構造に対して図の平面に鉛直
に導かれたプレストレスを確保している。軸ＥＥ′は、
対称面を示しておりこの面に沿って図１に示されている
断面図が作成されている。

【００２２】軌道の弧（Ａ）は、テンションレバー１の
旋回の際に円筒形テンションローラ３上に加えられたこ
のテンションレバー１に直交する力の作用下で描かれて
いる。その結果生じる円形サンドイッチ構造（隠れてい
る）上のせん断反力は、及ぼされたトルクの値に正比例
する回転を誘発する。同じせん断は、同じく及ぼされた
力に正比例する円形サンドイッチ構造のエラストマ化合
物の（ブロックとしての）並進振動をも同時にひきおこ
す。数学的には、一定の与えられた角度の回転及び並進
運動の和が１回転を結果としてもたらすことがわかって
いるため、残るは連結軸４の中心とほとんど異ならない
軌道弧（Ａ）の中心である回転の瞬間的中心の実際の位
置を評価するだけである。

【００２３】ベルトテンションローラの機能的使用のた
めの望ましい弾性平衡位置を超えたところで、このとき
テンションレバー１が接触することになるストッパ１１
が、ケース６のはみ出し部分１２上に作られている。そ
の計算により効果を評価することができるようなストッ
パ１１の弱い弾性は別にして、このストッパ上のテンシ
ョンレバー１の支持場所は、円形サンドイッチ構造５の
組合せせん断により弾性的に復元されるこのテンション
レバー１のための回転中心となる。従って、このとき介
入し機能的平衡位置を超えた動的変動における円筒形テ
ンションローラ３の復元剛性を確保するのは、異なるレ
バーアーム（てこの腕）での新たな回転である。

【００２４】図３は、機能方法を説明するため、この平
衡位置の両側で得られる２つの剛性を定義できるように
する実際的な１応用例において、図２で見える又は隠さ
れた部品の幾何形状を再度示した図である。この応用例
は、垂直引張り応力（Ｆ）が加わるベルトテンションロ
ーラ（Ｇ）の軸と円形サンドイッチ構造５の中心（Ｏ）
の間の長さ（Ｌ）の理論上のレバーアーム（てこの腕）
に関するものである。この円形サンドイッチ構造５は、
すきまを考慮に入れるとエラストマ化合物の厚み内に（
完全に一定ではない）断面積（Ｓ）を確保するような外
径（２Ｒｅ）及び内径（２Ｒｉ）及び長さを呈している
。

【００２５】装置が最もうまく機能するためには、円形
サンドイッチの中心（Ｏ）のまわりのねじりトルクの作
用の下で、結果として生じる回転が断面積（Ｓ）のエラ
ストマ化合物の均等なせん断を及ぼすことが望ましい。 従って、回転半径（極限半径の幾何学的かつ非算術的平
均）（Ｒ）を基準にした場合、ベルトテンションローラ
（Ｇ）の軸に対し及ぼされた垂直引張り応力（Ｆ）は、
この平均半径全体に沿って分布する合計反力Ｔ＝Ｆ×Ｌ
／Ｒにより平衡化される；ただし、この円形サンドイッ
チ構造の各点において、ねじりトルクによる応力は、そ
れ自体エラストマ化合物の中に分布しかつこのトルクを
構成するのに必要な単方向性反力（Ｆ）による応力が累
加された状態にある。

【００２６】線形とみなされるねじり剛性とせん断剛性
をもつ円形サンドイッチ構造の変形は、互いに正比例す
る。回転によるＱｒ＝Ｔ／Ｓ及び並進運動によるＱｔ＝
Ｆ／Ｓのせん断応力の下で、最も応力を受ける点（Ｂ）
は最も大きい変位を受ける。従って、長さ（Ｌ）のレバ
ーアームにより作用する角度（Ｕ）のベルトテンション
ローラ（Ｇ）の軸での望ましいストローク（Ｗ）につい
て、サンドイッチ構造（Ｏ）の中心のまわりに及ぼされ
るエラストマ化合物のねじりせん断はＵ×Ｒであり、ト
ルクを形成するのに必要な反応によるねじりせん断は、
前記反力と反対の方向すなわち垂直引張り応力（Ｆ）の
方向に及ぼされる並進運動（Ｙ）の形で現われる。

【００２７】最も応力を受けている点（Ｂ）において、
２つの力は累加される；従って、結果として得られるせ
ん断率Ｑｒ＋Ｑｔは変形（Ｕ×Ｒ）＋Ｙによるものであ
る。最も応力の小さい点（Ｄ）において、２つの力は反
対方向のものであり、従って減算的である。応力度はＱ
ｒ−Ｑｔであり、変形は（Ｕ×Ｒ）−Ｙに制限される。

【００２８】同様に、極限の点（Ｊ）及び（Ｋ）におい
て、変位は、垂直変位Ｕ×Ｒ及びＹのベクトル和の結果
得られるものである。このことから、他の全ての点にお
いて結果として得られる変形は、ベルトテンションロー
ラ（Ｇ）の軸のレベルての変形の値全てについて一定の
中心（Ｃ）のまわりの回転により行なわれるということ
が容易に導き出される。

【００２９】サンドイッチ構造（Ｏ）の中心と前記回転
中心（Ｃ）の距離は、次の方程式から求められる：　　
従ってベルトテンションローラ（Ｇ）の軸を基準にした
レバーの変位（ＧＯ）は、垂直ねじり応力を表わす同じ
力（Ｆ）についての長さ（Ｌ）以上のレバーアームのま
わりの一回転である。ベルトテンションローラ（Ｇ）の
軸の変位はＵＬ＋Ｙに等しく、これは当初求められた値
以上の柔軟性をひき起こす。

【００３０】ディーゼルエンジンのための数値上の応用
においては、垂直ねじり応力（Ｆ）は４０ｄａＮの値を
ねらっている。この値は、長さＬ＝１００ｍｍの理論上
のレバーアーム（Ｇｏ）上に適用される。それぞれ７４
ｍｍ及び４２ｍｍという円形サンドイッチ構造の外径（
２Ｒｅ）及び内径（２Ｒｉ）及び幅ａ＝１６ｍｍは、約
３０ｃｍ２　という弾性化合物の断面積を確保する。従
って回転半径の値はＲ＝３０ｍｍとなる。

【００３１】力の均衡に関して言うと、この回転半径（
Ｒ）全体に沿って分布した合計反力は、かくして１３３
ｄａＮの値をとる。従って、回転（Ｑｒ）によるせん断
応力は４．４３ｄａＮ／ｃｍ２　であり、並進運動によ
るせん断応力（Ｑｔ）は１．３３ｄａＮ／ｃｍ２　であ
る。最も応力を受けている点（Ｂ）において、累加され
た応力（Ｑｒ＋Ｑｔ）は従って５．７６ｄａＮ／ｃｍ２
　である。

【００３２】最も応力の小さい点（Ｄ）において、結果
として得られる応力（Ｑｒ−Ｑｔ）は３．１０ｄａＮ／
ｃｍ２　の値をとる。極限点（Ｊ）及び（Ｋ）において
、応力のベクトル合成は４．７０ｄａＮ／ｃｍ２　とい
う値を導き出す。 かくして、２０ｍｍの望まれるストロークについて、円
形サンドイッチ構造のねじりによるせん断はＵ×Ｒ＝６
ｍｍであり、並進運動（Ｙ）は１．８ｍｍである。

【００３３】最も応力を受ける点（Ｂ）において、変形
は累加して７．８ｍｍに達する。最も応力の小さい点（
Ｄ）において、変形は４．２ｍｍに制限される。極限の
点（Ｊ）及び（Ｋ）において、これらの変形のベクトル
合成は、６．２５ｍｍという値を導き出す。装置に使用
中の高い疲労強度を保証するため、変形が（Ｕ×Ｒ）＋
Ｙ＝７．８ｍｍである最も応力を受ける点（Ｂ）での４
８％のエラストマ化合物の相対的せん断は、円形サンド
イッチ構造のこのエラストマ化合物の平均厚みが１６．
２５ｍｍであることを条件として得られるものである。 この平均厚みは、回転半径（Ｒ）のレベルにおけるエラ
ストマ化合物の平均厚みであり、厚みはこの変形態様に
おいて内部補強材が双円錐形であることから可変的であ
る。

【００３４】エラストマ化合物の全ての点は、実際上の
使用極限状態である場合においてこの同じ４８％という
比率で応力を受けている。変形応力が加えられる力に正
比例するような材料においては（すなわち応力領域内の
円形サンドイッチ構造のエラストマ化合物の場合がそれ
である）、最も応力を受けている点に（Ｂ）におけるせ
ん断応力Ｑｒ＋Ｑｔ＝５．７６ｄａＮ／ｃｍ２　は、特
にカーボンブラックで構成されていることが最も多い充
填材の割合及び性質の選択に関するこのエラストマ化合
物の適切な処方によって得られるものである、１２ｄａ
Ｎ／ｃｍ２　の値を有していなくてはならないエラスト
マ化合物のＹＥＲ２ＬＥＹ係数の４８％に相当する。

【００３５】最も応力の小さい点（Ｄ）では、垂直引張
り応力（Ｆ）が加えられた場合、せん断応力Ｑｒ−Ｑｔ
は３．１０ｄａＮ／ｃｍ２　に制限され、このとき相対
的せん断（Ｕ×Ｒ）−Ｙは２６％である。一方この同じ
点における実際使用極限状態において、これらの数字は
、最も応力を受けている点（Ｂ）について示された値に
達する。

【００３６】（点（Ｂ）におていほぼ一定でありその他
の点についてはこの最大値に制限されている）これらの
応力レベルは、円形サンドイッチ構造のエラストマ化合
物ひいては装置全体の長い寿命にとって最も有利な条件
に相当する。回転中心（Ｃ）から中心（Ｏ）までの距離
は、長さ（ＢＣ）が３９ｍｍで長さ（ＣＤ）が２１ｍｍ
であることから、９ｍｍである。従って実際のレバーア
ームは１０９ｍｍであり、柔軟性は、当初求められた値
との関係におてい２９％だけ増大している。

【００３７】従って軌道弧（Ａ）の中心は回転中心（Ｃ
）であり、その位置はレバー及び円形サンドイッチ構造
の幾何特性により左右される。ストッパ１１の機能は、
例えば垂直引張り応力（Ｆ）に相当する値である１つの
選択値でのテンションレバー１との接触にあり、その役
目は、最も応力を受ける点（Ｂ）において及ぼされる応
力を制限することにある。このとき、テンションローラ
が柔軟リンク機構によりその平衡点を超えて押された場
合、ここにおいて応力及び変形が超越されることはもは
やなくなる。

【００３８】実際、ベルトテンションローラ（Ｇ）の軸
上に柔軟リンク機構によって及ぼされる垂直引張り応力
（Ｆ）に対する相補的反力は、最も応力を受ける点（Ｂ
）を中心にして、ストッパの直ぐ近辺でテンションレバ
ー１の追加の回転を誘発する。その結果、最も応力の小
さい他の全ての点において応力と変形が増大する。 特に、一例外的に超越されうる一実際極限状態として、
最も応力の小さい点（Ｄ）における応力及び変形が最も
応力を受ける点（Ｂ）で一定に保たれた値に達するよう
なケースを選択することは、正当なことである。

【００３９】２つの回転の数学的和は１つの回転である
ことから、この実際極限状態において、変形及び応力が
円形サンドイッチ構造の全ての点において同じであるこ
とを実証するのは容易である。すなわち、このとき、初
期状態からこの実施極限状態への移行の結果を生じた回
転は、サンドイッチ構造（Ｏ）の中心を中心にした幾何
学的回転である。

【００４０】３０ｍｍという平均半径用にある円形サン
ドイッチ構造の全ての点は、同じせん断率４８％つまり
１ｃｍ２　あたり５．７６ｄａＮで応力を受け、７８ｍ
ｍの変形を受けている。このことから、ベルトテンショ
ンローラ（Ｇ）の軸の変位は初期位置を超えて２６ｍｍ
であるということが演繹できる。ねじり中心をサンドイ
ッチ構造（Ｏ）の中心に移した場合、ベルトテンション
ローラ（Ｇ）の軸上の反力は、（実際のレバーアーム１
０９ｍｍの結果得られた）４０ｄａＮについての２１．
８ｍｍの変形に相当する装置の第１の剛性の下で及ぼさ
れた垂直引張り力（Ｆ）と、最も応力を受けた点（Ｂ）
においてストッパ上に及ぼされた可変的反力との合計で
ある。実際極限状態として考慮された値について、この
反力は、ベルトテンションローラ（Ｇ）の軸上で差動変
位が、である場合、 を通る。

【００４１】従って、装置の第１の剛性は１ｍｍ当たり
１．８４ｄａＮとなり、第２の剛性はストッパ１１の作
用を受けた後１ｍｍあたり４．０８ｄａＮとなる。すな
わちその比は、追求されている目的にとって特に有利な
２．２２である。補足的回転の間、ベルトテンションロ
ーラの軸により及ぼされる柔軟リンク機構上の反力は、
例外的に超過できる動的な実際極限状態として選択され
うる値である２６ｍｍのストロークで５７．２ｄａＮと
いう値を通る。

【００４２】図４は、幾何学データ特に円形サンドイッ
チ構造の平均半径とテンションレバーの長さの比によっ
て左右されるこれらの剛性を単に示したグラフである。 ストッパ１１が最も応力を受ける点（Ｂ）で極たった固
有の柔軟性を示したならば、この柔軟性は、関係する２
つの柔軟性が加わって、装置の第２の剛性を低下させる
ことになるだろう。そのためには、ストッパ１１上のテ
ンションレバー１の応力無しの最初の接触の初めにおけ
るいわゆる「公称」値と、実際極限状態の場合に見られ
た値つまりサンドイッチ構造（Ｏ）の中心に及ぼされた
４０ｄａＮとベルトテンションローラ（Ｇ）の軸上に及
ぼされた補足的値１７．２ｄａＮの和との間での及ぼさ
れた応力の変動を考慮しなくてはならない。

【００４３】ベルトテンションローラ（Ｇ）の軸上に及
ぼされた５７．２ｄａＮの実際の応力を最も応力を受け
る点（Ｂ）において再び見い出すのも、当然のことであ
る。 実際このような状況の下では、円形サンドイッチ構造は
、セグメント（ＧＯ）の端部で相対する方向に及ぼされ
た応力の作用に等しいトルクであるセグメント（ＧＢ）
上に及ぼされた純粋のねじりトルクしかもはや受けてい
ない。

【００４４】上述の事項は、構成要素の相対的な幾何学
的配置の効果を明白にしている：すなわち、ベルトテン
ションローラが円形サンドイッチ構造（短かいセグメン
ト（ＧＢ））に近づいた状態にある場合、第２の剛性は
さらに高くなり、それに対して第１の剛性はせん断の効
果によって低減されることになる。このとき、回転中心
（Ｃ）である第１の回転の間の変形の実際の中心は、サ
ンドイッチ構造（Ｏ）の中心から離れている。

【００４５】この回転中心（Ｃ）に対する極限位置は、
最も応力の小さい点（Ｄ）となり、この点では、ベルト
テンションローラ（Ｇ）の軸はそのとき最も応力を受け
る点（Ｂ）でのストッパ１１と一体となるため変形はゼ
ロになり、回転の効率は全て無になり、装置の機能方法
は、先行技術に従った弾性手段の機能方法に戻ることに
なる。

【００４６】構成要素の相対的な幾何学配置は、図４の
グラフ上の直線勾配により表わされている２つの剛性を
与える。横座標の軸上には、軌道弧（Ａ）上の円筒形テ
ンションローラ３の変位ストロークが記されている。厳
密に言って、この軌道弧（Ａ）は、２１．８ｍｍのスト
ローク上でベルトテンションローラ（Ｇ）の軸が走行し
た半径１０９ｍｍ（半径ＧＣ）の弧を、動的位置変動の
際に半径７０ｍｍ（半径ＧＢ）の弧で延長したもので構
成されている。

【００４７】点（Ｆ）からの有効ゾーンは、ベルトテン
ションローラ（Ｇ）の軸が例外的に超えた位置（それを
超えて半径ＧＢの弧を走行しながら）であるグラフ上の
点（Ｐ）により表わされた実際極限状態に至るまで、４
．２ｍｍである。従って横座標軸１３に記された値は、
軌道弧（Ａ）の２つの部分全体により構成された軌道上
の走行した曲線弧の測定値（ｍｍ単位）である。

【００４８】縦座標軸１４は、例えば垂直引張り応力（
Ｆ）に相応する値に対する４０ｄａＮレベルの、又点（
Ｐ）で表わされた実際極限状態に対する５７．２ｄａＮ
レベルの合成反力の値を示している。セグメント（ＯＦ
）及び（ＦＰ）の勾配は、上掲の数値的応用例において
は２．２２という比の、相応する弾性復元の剛性を表わ
している。

【００４９】垂直引張り応力（Ｆ）が加わる特権的機能
点の両側でのベルトテンションローラの位置の動的変動
は当然のことながら、摩擦座金９の摩擦により減衰され
る。ところで、この摩擦座金は、一定の値の弾性プレス
トレスを受けて、回転中心（Ｃ）のまわりで第１の剛性
の法則の作用下で旋回し、一方その回転は、より高いも
のである第２の剛性の法則の作用下で摩擦面上にある最
も応力を受けた点（Ｂ）を中心にして行なわれる。

【００５０】摩擦トルクは、一般に円形サンドイッチ構
造のものよりも低いものである摩擦座金の実際の寸法に
よって異なる。この摩擦トルクの値は、回転中心（Ｃ）
を中心にした回転での比較的低い剛性の状態と摩擦面に
属する最も応力を受ける点（Ｂ）を中心として装置が旋
回する状態の間で２という比率で見積られる。破線で表
された矢印で示されたサイクルは、一定の摩擦が動きに
抵抗していることを考慮して、垂直引張り応力（Ｆ）の
適用点の両側での振動の間に、摩擦による減衰効果を位
置づけている；その絶対値は、回転中心（Ｃ）を中心に
した回転では弾性復元の半分に等しく、最も応力を受け
た点（Ｂ）を中心にして回転が行なわれる場合、この弾
性復元の４分の１に等しい。

【００５１】図５は、本発明に基づく装置の主要部分を
形成するゴム／金属の構成要素の図を軸方向断面で再度
表わしている。円形サンドイッチ構造５を形成するため
エラストマ化合物に密に結びつけられた剛性補強材は、
回転体である連結軸４及び、はめ込み用足状部７とはみ
出し部分１２以外それ自体ほぼ回転体であるケース６に
よって構成されている。

【００５２】回転軸とは異なるものの発展した応用分野
においてはストッパ１１の使用前で９ｍｍしか離れてい
ないような回転中心（Ｃ）を中心として必要な横動遊間
が生じうるようにするため、エラストマ化合物の外表面
とケース６の内表面の間には、円周方向の遊び１５が設
けられている。ゴム／金属構成要素は同様に、内部補強
材１０の保持用肩部１６をも有している。

【００５３】テンションレバー１の、Ｕ文形プレス鋼板
の一部分の上に接触するように適合されたストッパ１１
は、ケース６のはみ出し部分１２によって支持されてお
り、高い剛性を有していなくてはならない。従ってこの
ストッパは、例えば円形サンドイッチ構造のものと同じ
ような動的応力に対する優れた強度をもちしかも薄いエ
ラストマ材料のフィルムで作られていなくてはならない
。

【００５４】本発明に基づく装置の好ましい製造方法は
、ゴム成形業界の従来通りの方法に従ったゴム／金属構
成要素の成形段階及び構成要素の組合て段階を含んで成
る。 −　　このゴム／金属要素の成形に先立って、プレス又
はスプニング加工された鋼板で作られた剛性補強材なら
びに充填材の有無に関わらず好ましくはポリアミドで作
られた内部補強材は、エラストマ化合物の網状化の間の
密な物理化学結合を確実にするため適当な接着剤の塗布
を有効面に受ける； −　　形成中使用されるエラストマ化合物は、最も応力
を受ける点で一定の値にせん断が最高に達する状態で、
使用条件下つまり永久予圧縮力の下での疲労及びクリー
プに対するすぐれた強度をもつことから選択されたもの
である。このせん断は、材料のその他全ての点において
それ以下の可変的値をとる；円周方向の遊び１５は、ゴ
ム／金属構成要素の脱型に必要なすきまによって決定さ
れる。肩部１６は、成形中、内部補強材１０を所定の位
置に維持するために用いられる；成形中に作られた余分
の厚み１７′は、摩擦座金９をその外径により維持する
ための継手として役立つ。

【００５５】ストッパ１１は有利なことに、はみ出し部
分１２に直角のケース６の壁内に作られた連絡路を通し
ての円形サンドイッチ構造からくるエラストマ化合物の
フラックスの結果として作られる。 −　　構成要素の組立ては、エラストマ化合物の相対的
な幾何形状圧壊の測定により制御される、円形サンドイ
ッチ構造の予圧縮力の下で行なわれる。考慮されている
実施例における１６．２５ミリメートルの平均厚みにつ
いて、１０％の予圧縮力つまり１．６ｍｍという値は最
大許容値を構成している。このときはめ込み用足状部は
折り返され、かくして摩擦座金を閉じ込めることによっ
て円形サンドイッチ構造の高さを相応する値に維持する
ことになる。 −　　連結軸４上のテンションレバー１のプレスばめは
、固定プラテンとの関係におけるその相対的方向づけを
確保する。このテンションレバー１は、プレス作業の際
に作られた中ぐりの中に予めはめ合された円筒形テンシ
ョンローラとその軸を支持している。 −　　有利であることがわかっているオプショナルな補
足的作業は、これらのはめ合せの後に、工場で検査され
た引張り弾性トルクを加えることから成る。このときテ
ンションレバー１はストッパ１１上に一時的に支持され
た状態になり、最も応力の少ない点（Ｄ）で反対側の領
域内にあるとり外し可能なピンを設置することによって
反力が加えられ、この点（Ｄ）はこの一時的状況の間最
も応力を受ける点となる。公称トルクが及ぼされた際の
テンションレバー１とケース６の同時穴あけによって、
ピンの設置が可能となる。 −　　組立てライン上での調節は、この場合柔軟リンク
機構上の円筒形テンションローラを支持状態に置きピン
の引抜きにより応力を解放することに限られる。本発明
に基づく２重剛性及び仮想中心をもつベルトテンション
ローラは、先行技術の既知の装置に比べ以下のような利
点をもつ。すなわち、 −　　このベルトテンションローラは、考えられる最良
の使用条件の下でエラストマ化合物の応力による弾性テ
ンションを確保し、かかるテンションは、ベルトテンシ
ョンローラの寿命を長くするため最も応力を受けた点で
最高に達する； −　　ここで減衰はあらゆる汚染から充分に保護された
応力をほとんど受けない表面上の一定の摩擦により確保
されており、従って変動する可能性がきわめて低い；−
　　その構成要素は単純で幾何形状の必要条件がほとん
ど無い。従って、さまざるな長さ又は異なるテンション
のテンションレバーが複数の利用分野に共通でありうる
ため、大量生産が可能であることから、コストは限られ
ている。 −　　温度変動はテンションを補正する有利な効果をも
つ。すなわち、冷気により増大されたエラストマ化合物
の弾性係数は、軸間距離が収縮する危険性がある場合反
力を増大させ、高温により低下した弾性係数は、場合に
よって軸間距離の膨張を原因とする過剰テンションを補
償する。

【００５６】当然のことながら、当業者は本発明の対象
となっているベルトテンションローラに対して、本発明
の枠から出ることなくさまざまな機械的又は幾何的特性
の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テンションレバー及び平面サンドイッチ構造の
対称面での、本発明に基づくベルトテンションローラの
断面図である。

【図２】旋回軸及びこれに対し平行にとどまるテンショ
ンローラの軸に対して垂直なこのベルトテンションロー
ラの正面図である。

【図３】図２の配置で置かれた平面弾性サンドイッチ構
造のさまざまな点におけるベルトテンションローラ上の
応力の説明図である。

【図４】平面弾性サンドイッチ構造の弾性によりベルト
テンションローラ上に確保された剛性のグラフである。

【図５】本発明に基づく装置の基本要素である平面弾性
サンドイッチ構造を形成するゴム／金属構成要素のイメ
ージを軸方向断面図で表わしている

【符号の説明】

１　　テンションレバー ３　　ベルトテンションローラ ５　　円形サンドイッチ構造 ７　　はめ込み用足状部 ８　　固定プラテン ９　　摩擦座金 １０　　内部補強材 １１　　ストッパ Ｃ　　仮想回転中心 Ｇ　　ベルトテンションローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　テンションレバー（１）の面外への揺
   動に対する保持が確保されるように、かつ同じ軸方向プ
   レストレスを受けている平坦な表面の相対的摩擦により
   、テンションの変動を減衰できるように、軸方向プレス
   トレスを受けた剛性補強材と一体化したエラストマ化合
   物で作られた平坦で円形のサンドイッチ構造（５）のね
   じりせん断により弾性トルクが及ぼされているテンショ
   ンレバー（１）により支持され、機械的接触によって作
   動する柔軟なリンク機構による伝達装置用ベルトテンシ
   ョンローラにおいて、円形サンドイッチ構造の同じ平面
   におけるせん断に累加されたその回転はまず第１に仮想
   回転中心（Ｃ）を中心にして行なわれること、及び作動
   位置の直ぐ近くでストッパ（１１）と接触することによ
   って、ベルトテンションローラ（３）の弾性復元に対し
   て全く異なる２つの剛性すなわち前記柔軟リンク機構の
   ゆるみ側の比較的弱い剛性と張り側の比較的高い剛性を
   、テンションレバー（１）を形成するアームの回転の見
   かけの中心の変化によって得ることが可能になることを
   特徴とするベルトテンションローラ。
2. 【請求項２】　　円形サンドイッチ構造（５）の軸方向
   プレストレスは、はめ込み用足状部（７）の折返しによ
   り固定プラテン（８）とケース底面（６）の間に加えら
   れ、このプレストレスは、円形サンドイッチ構造に接着
   された補強材として役立つ２つの固定物の相対的回転に
   従う摩擦座金（９）を通してその回転動作の各々に及ぼ
   され、かくして柔軟リンク機構のテンションの動的変動
   を摩擦により減衰することを特徴とする、請求項１に記
   載の柔軟リンク機構による伝達装置用ベルトテンション
   ローラ。
3. 【請求項３】　　円形サンドイッチ構造（５）の軸方向
   剛性は少なくとも１つの内部補強材（１０）を介在させ
   ることよって増大され、この配置は相対的摩擦状態の表
   面上又は摩擦座金（９）上にそれらと垂直な円形サンド
   イッチ構造（５）内の弾性ねじり応力に比べ少なくとも
   １０倍大きい軸圧縮応力を加えることを可能にしている
   ことを特徴とする、請求項１又は２のいずれか１項に記
   載のベルトテンションローラ。
4. 【請求項４】　　各々の内部補強材（１０）は平面であ
   ることを特徴とする請求項３に記載のベルトテンション
   ローラ。
5. 【請求項５】　　単数又は複数の内部補強材（１０）が
   双円錐形であることを特徴とする、請求項３に記載のベ
   ルトテンションローラ。
6. 【請求項６】　　ゆるみ側の仮想回転中心（Ｃ）を中心
   にした回転又は張り側のストッパ（１１）の接触点を中
   心にした回転によるベルトテンションローラ（Ｇ）の軸
   に対して及ぼされる剛性比は２以上であることを特徴と
   する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベルトテ
   ンションローラ。