JP5209804B2 - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Description

本発明は、各種ベルト、各種チェーン等の各種伝動部材に適度なテンションを自動的に与える油圧式オートテンショナに関する。

この種の油圧式オートテンショナの中には、図５，図６に示す従来例（特許文献１）の油圧式オートテンショナ９０のように、基端部で回動可能に軸支されたアーム７の長さ方向中間部を適度な力で支持することによって、該アーム７の先端部に取り付けられた滑車８に当接するＶベルト６に適度なテンションを与えるものがある。

その油圧式オートテンショナ９０は、低圧油室９１及び高圧油室９２と、オイルＯを低圧油室９１から高圧油室９２へ流す連通孔９３と、オイルＯが該連通孔９３を通って高圧油室９２から低圧油室９１へ流れるのを防止する逆止弁９７とを含み構成されている。その連通孔９３は、一端がそれぞれ低圧油室９１に連通し他端が合流部９５で合流した４本の分流孔９４と、一端が合流部９５に連通し他端が高圧油室９２に連通した合流孔９６とを含み構成されている。そして、逆止弁９７は、合流孔９６の高圧油室９２側の開口部の縁に設けられたボールシート９８と、該ボールシート９８に当接して該開口部を閉塞するチェックボール９９とを含み構成されている。ここで、チェックボール９９は、粗さの少ない状態（０．０２Ｒａ相当）で形成されている一方、ボールシート９８は、該シートにチッェクボール９９が油圧に押されて吸着することがないように、該ボールに比べて比較的粗さの多い状態で形成されている。
特開平１０−３２５４４８

ところが、上記構造では、次に示す問題が発生するおそれがある。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、４本の分流孔９４からのオイルＯの流れが合流部９５で衝突することによって、該合流部９５での流れが複雑になり、オイル０が合流孔９６にスムーズに流れ込み難くなってしまう。また、更に、この油圧式オートテンショナ９０を繰り返し使用すれば、ボールシート９８のチェックボール９９との接触部分が摩耗して鏡面化してしまい、それによって、該シートに該ボールが吸着し易くなってしまう。そのため、これらオイルＯがスムーズに流れないことと、シートが摩耗して該シートにボールが吸着し易くなることとの２つの問題が重なった際には、該シートから該ボールが離れ難くなり逆止弁９７が開き難くなってしまう。それによって、Ｖベルト６のテンション減少時には、高圧油室９２内が負圧化してしまい、該高圧油室９２の内部に気泡が発生してしまう。その気泡の発生によって、Ｖベルト６のテンション上昇時には該気泡の破裂音が発生する等、各種弊害が発生する。

そこで、ボールシートが摩耗して鏡面化した場合等にも逆止弁が開き難くならないよう、オイルを合流孔にスムーズに流れ込み易くすることを目的とする。

上記目的を達成するため、参考発明の（ｉ）の油圧式オートテンショナは、低圧油室及び高圧油室と、オイルを前記低圧油室から前記高圧油室へ流す連通孔と、オイルが該連通孔を通って前記高圧油室から前記低圧油室へ流れるのを防止する逆止弁とを含み構成された油圧式オートテンショナにおいて、前記連通孔は、一端がそれぞれ前記低圧油室に連通し他端が合流部で合流した２以上の分流孔と、一端が前記合流部に連通し他端が前記高圧油室に連通した合流孔とを含み構成され、前記合流孔に、高圧油室側から合流部側に向かうに従いテーパー状に拡径した拡径部が設けられ、前記逆止弁は、前記合流孔の高圧油室側の開口部の縁に設けられたボールシートと、該ボールシートに当接して前記開口部を閉塞するチェックボールとを含み構成されたことを特徴とする。

また、本発明の（ii）の油圧式オートテンショナは、低圧油室及び高圧油室と、オイルを前記低圧油室から前記高圧油室へ流す連通孔と、オイルが該連通孔を通って前記高圧油室から前記低圧油室へ流れるのを防止する逆止弁とを含み構成された油圧式オートテンショナにおいて、前記連通孔は、合流部から４方向に放射線状に延びたのちそれぞれその先の一端が前記低圧油室に連通し他端が前記合流部で合流した４本の分流孔と、一端が前記合流部に連通し他端が前記高圧油室に連通した合流孔とを含み構成され、前記合流孔の合流部側の開口部の対面に位置する前記連通孔の内壁に、前記４本の分流孔からのオイルの流れが衝突し合うのを防止し該流れを前記合流孔に案内する円錐形突起状の案内突起が突設され、前記逆止弁は、前記合流孔の高圧油室側の開口部の縁に設けられたボールシートと、該ボールシートに当接して前記開口部を閉塞するチェックボールとを含み構成されたことを特徴とする。

また、参考発明の（iii）の油圧式オートテンショナのは、低圧油室及び高圧油室と、オイルを前記低圧油室から前記高圧油室へ流す連通孔と、オイルが該連通孔を通って前記高圧油室から前記低圧油室へ流れるのを防止する逆止弁とを含み構成された油圧式オートテンショナにおいて、前記連通孔は、一端がそれぞれ前記低圧油室に連通し他端が合流部で合流した２以上の分流孔と、一端が前記合流部に連通し他端が前記高圧油室に連通した合流孔とを含み構成され、前記逆止弁は、前記合流孔の高圧油室側の開口部の縁に設けられたボールシートと、該ボールシートに当接して前記開口部を閉塞するチェックボールとを含み構成され、前記合流孔は、前記開口部の縁に前記ボールシートが断面視で９０度の円弧状に形成された状態から、該状態の合流孔の内壁の表層側が、該状態における前記ボールシートの前記チェックボールとの当接部が残る範囲内で省かれて、拡径された状態の形状に形成され、前記ボールシートが、断面視で４５〜７０度の円弧状に形成されたことを特徴とする。

ここで、ボールシートのチェックボールとの当接部を残すのは、チェックボールのボールシートに対する当たり角が広がることによって、接触応力が増えて摩耗し易くなるのを避けるためである。前記ボールシートは、特に限定されないが、断面視で４５〜６０度の円弧状に形成されていることが好ましく、４７〜５５度の円弧状に形成されていることがより好ましい。

参考発明の（ｉ）によれば、合流孔に、高圧油室側から合流部側に向かうに従いテーパー状に拡径する拡径部が設けられているため、オイルが合流孔にスムーズに流れ込み易い。また、本発明の（ii）によれば、合流孔の合流部側の開口部の対面に位置する連通孔の内壁に、各分流孔からのオイルの流れが衝突し合うのを防止し該流れを合流孔に案内する突起状の案内突起が突設されているため、オイルが合流孔にスムーズに流れ込み易い。また、参考発明の（iii）によれば、合流孔の内壁が拡径された状態の形状に形成されているため、オイルが合流孔にスムーズに流れ込み易い。

参考発明の実施例１の油圧式オートテンショナを示す正面断面図である。 同実施例１の油圧式オートテンショナを示す（ａ）は部分正面断面図、（ｂ）は部分平面断面図である。 本発明の実施例２の油圧式オートテンショナを示す（ａ）は部分正面断面図、（ｂ）は部分平面断面図である。 参考発明の実施例３の油圧式オートテンショナを示す（ａ）は部分正面断面図、（ｂ）は部分平面断面図である。 従来例の油圧式オートテンショナ及びその周辺を示す正面図である。 同従来例の油圧式オートテンショナを示す（ａ）は部分正面断面図、（ｂ）は部分平面断面図である。

本発明の油圧式オートテンショナ９は、低圧油室４１及び高圧油室４６と、オイルＯを低圧油室４１から高圧油室４６へ流す連通孔５１と、オイルＯが該連通孔５１を通って高圧油室４６から低圧油室４１へ流れるのを防止する逆止弁６１とを含み構成されている。

その連通孔５１は、一端がそれぞれ低圧油室４１に連通し他端が合流部５３で合流した２以上の分流孔５２と、一端が合流部５３に連通し他端が高圧油室４６に連通した合流孔５７とを含み構成されている。また、逆止弁６１は、合流孔５７の高圧油室４６側の開口部の縁に設けられたボールシート６２と、該ボールシート６２に当接して合流孔５７の開口部を閉塞するチェックボール６３とを含み構成されている。

その連通孔５１には、オイルＯを合流孔５７にスムーズに流れ込み易くするための次の［ア］〜［ウ］に示す各部が設けられている。但し、［ア］及び［ウ］は参考発明であって、［イ］のみが本発明である。
［ア］合流孔５７に設けられた、高圧油室４６側から合流部５３側に向かうに従いテーパー状に拡径する拡径部５８
［イ］合流孔５７の合流部５３側の開口部の対面に位置する連通孔５１の内壁に突設された、各分流孔５２からのオイルＯの流れが衝突し合うのを防止し該流れを合流孔５７に案内する突起状の案内突起５４
［ウ］合流孔５７の高圧油室４６側の開口部の縁にボールシート６２が断面視で９０度の円弧状に形成された状態から、該状態の合流孔５７の内壁の表層側が、該状態におけるボールシート６２のチェックボール６３との当接部Ｃが残る範囲内で省かれて、拡径された状態の形状に形成された合流孔５７

本実施例１（参考発明）の図１，図２に示す油圧式オートテンショナ９は、各種ベルト、各種チェーン等の各種伝動部材に適度なテンションを自動的に与えるための装置である。この油圧式オートテンショナ９と該伝動部材との間の構造は、特に限定されず、例えば、図５に示す従来例の油圧式オートテンショナ９０に代えて、該油圧式オートテンショナ９を使用できる。

この油圧式オートテンショナ９は、有底筒状のケーシング１０と、該ケーシング１０の開口部から進入したプランジャ２０と、該プランジャ２０を退出方向に常時付勢するリターンスプリング３０と、プランジャ２０が進入方向へ変位してきた際に該プランジャ２０を退出方向に付勢して該進入の勢いを減衰させる減衰機構４０とを含み構成されている。

ケーシング１０は、その内側にその内径よりも一回り小さい外径をもつ有底筒状のシリンダ１１が挿入されており、該シリンダ１１は、その外底部が、ケーシング１０の内底部が縮径してなる被圧入部１２に圧入され固定されている。このケーシング１０の外底部には、突起状の取付部１３が突設されており、該取付部１３には、貫通孔状の取付孔１４が該ケーシング１０の長さ方向に直交する方向に貫設され、その孔の内側に環状のカラー１５がドライベアリング１６を介して回動可能に支持されている。そのカラー１５が外部部材に支持されることによって、該油圧式オートテンショナ９の基端が該外部部材に回動可能に支持される。

プランジャ２０は、その一端側に棒状のピストン部２１を備え、そのピストン部２１が、ケーシング１０の内側に取り付られたシリンダ１１の開口部からその内部に、その内周面との間に所定のクリアランスをもって上下摺動可能に進入している。また、該プランジャ２０は、他端側に取付部２３を備え、該取付部２３には、貫通孔状の取付孔２４が該プランジャ２０の長さ方向に直交する方向に貫設され、その孔の内側に環状のカラー２５がドライベアリング２６を介して回動可能に支持されている。そのカラー２５が、例えば、図５に示すアーム７の長さ方向中間部に連結されることによって、該油圧式オートテンショナ９は、その先端部でアーム７の長さ方向中間部を回動可能に支持する。

リターンスプリング３０は、被圧入部１２の開口部の周囲に取り付けられたスプリングシート３１と、プランジャ２０の長さ方向中間部に取り付けられたスプリングカバー３２との間に、圧縮状態で装着されている。詳しくは、スプリングカバー３２は、ケーシング１０の内底面と向かい合う側の端に開口部を備えた有底筒状のカバーであって、その底壁（天壁）にピストン部２１が挿通された形で、ケーシング１０の開口部を内外に跨ぐ位置に設置されている。

減衰機構４０は、ケーシング１０の内周面とシリンダ１１の外周面との間に形成された低圧油室４１と、シリンダ１１の内側に形成された高圧油室４６と、オイルＯを低圧油室４１から高圧油室４６に流す連通孔５１と、オイルＯが高圧油室４６から低圧油室４１に流れるのを防止する逆止弁６１と、オイルＯを高圧油室４６から低圧油室４１にリークさせるリーク通路７１とを含み構成されている。

低圧油室４１は、ケーシング１０の開口部が、該開口部の内周面とスプリングカバー３２の外周面とに当接するシールリング４２によって閉塞されることにより該ケーシング１０の内側に形成されている。そのシールリング４２は、ケーシング１０の開口部に対してはストッパリング４３を介して変位不能に係合している一方、スプリングカバー３２に対しては摺動可能に摺接しており、該摺動可能なことによって、プランジャ２０がケーシング１０に対する進入方向及び退出方向に変位可能となっている。そして、プランジャ２０の長さ方向中間部には、ケーシング１０の開口部をシールリング４２よりも外側から覆う有底筒状のダストカバー４４が取り付けられている。

高圧油室４６は、シリンダ１１の開口部が、挿入されたピストン部２１によって所定のクリアランスをもって閉塞されることにより該シリンダ１１の内側に形成されている。

連通孔５１は、一端がそれぞれ低圧油室４１に連通し他端が合流部５３で合流した４本の分流孔５２と、一端が合流部５３に連通し他端が高圧油室４６に連通した１本の合流孔５７とから構成されている。詳しくは、分流孔５２は、被圧入部１２の内底面の中心部に設けられた合流部５３から該内底面に沿って４方向に放射線状に延びたのち、該被圧入部１２の内側面に沿って該被圧入部１２の開口部までそれぞれ延びた４本の油溝が、シリンダ１１の外底面及び外側面によって該油溝の長さ方向側方から閉塞されることにより４本の孔状に形成されている。また、合流孔５７は、シリンダ１１の底壁の中心部に貫設された断面形状が円形の底孔であって、該合流孔５７の合流部５３側には、高圧油室４６側から合流部５３側に向かうに従いテーパー状に拡径した拡径部５８が設けられている。よって、合流孔５７の高圧油室４６側は、合流部５３側に該拡径部５８が形成されることによって相対的に絞り込まれ、該合流孔５７の高圧油室４６側でのオイルＯの流速は相対的に速くなる。この合流孔５７は、プレス、切削、ドリル、ホーニング等によって加工する。

逆止弁６１は、合流孔５７の高圧油室４６側の縁が丸取り（曲率半径＝０．８ｍｍ程度）されてなるボールシート６２と、ボールシート６２に当接するチェックボール６３と、チェックボール６３を囲むようにシリンダ１１の内底壁に嵌着されたリテーナ６８と、該チェックボール６３と該リテーナ６８との間に装着されたバネ６９とを含み構成されている。

リーク通路７１は、シリンダ１１の内側面とピストン部２１の外側面との間に形成されたクリアランスによって構成されている。

以上のように構成された油圧式オートテンショナ９の機能を、［１］伝達部材のテンション上昇時 と、［２］伝達部材のテンション減少時 とに分けて以下に説明する。

［１］伝達部材のテンション上昇時
このとき、プランジャ２０のピストン部２１がシリンダ１１内に深く進入することによって、高圧油室４６内のオイルＯの油圧が上がり、該オイルＯがリーク通路７１を通って低圧油室４１にリークする。そのリークする際の流動抵抗によって、該ピストン部２１の進入に対する減衰力が発生し、プランジャ２０の急激なケーシング１０内への進入が阻止される。なお、このとき、逆止弁６１は、高圧油室４６の油圧に押されてチェックボール６３がボールシート６２に当接することによって閉じた状態となる。

［２］伝達部材のテンション減少時
このとき、リターンスプリング３０の復元力によりプランジャ２０が繰り出される。その際には、連通孔５１からの油圧に押されてチェックボール６３がボールシート６２から離れることによって逆止弁６１が開き、低圧油室４１内のオイルＯが該連通孔５１を通って高圧油室４６内に流れ込む。

本実施例１によれば、合流孔５７の開口部に拡径部５８が設けられているため、プランジャ２０が繰り出された際には、オイルＯが合流孔５７にスムーズに流れ込み易く、よって、チェックボール６３がボールシート６２から離れ易く逆止弁６１が開き易い。

本実施例２（本発明）の図３に示す油圧式オートテンショナは、実施例１と略同様であるが、合流孔５７に拡径部５８が設けられておらず、また、合流孔５７の合流部５３側の開口部の対面に位置する連通孔５１の内壁に、各分流孔５２からのオイルＯの流れが衝突し合うのを防止し該流れを合流孔５７に案内する突起状の案内突起５４が突設されている点で相違している。詳しくは、該案内突起５４は、被圧入部１２の内底面の中心部に、該内底面の法線方向に突出する形で設けられている。

本実施例２によれば、連通孔５１の内壁に案内突起５４が突設されているため、プランジャ２０が繰り出された際には、オイルＯが合流孔５７にスムーズに流れ込み易く、よって、チェックボール６３がボールシート６２から離れ易く逆止弁６１が開き易い。

本実施例３（参考発明）の図４に示す油圧式オートテンショナは、実施例２と略同様であるが、連通孔５１の内壁に案内突起５４が突設されておらず、また、合流孔５７が、次のようにして拡径されている点で相違している。すなわち、合流孔５７は、その孔の高圧油室４６側の開口部の縁にボールシート６２が断面視で９０度の円弧状（半径Ｒ＝約０．８ｍｍ）に形成されたのち、該合流孔５７の内壁の表層側が、ボールシート６２のチェックボール６３との当接部Ｃが残る範囲内で（削り幅Ｗ＝約０．２ｍｍ）追加工で削り取られることによって、拡径されている。そして、それによって、ボールシート６２が、断面視で中心角Ａ＝約５０度の円弧状に形成されている。

本実施例３によれば、合流孔５７が拡径されているため、プランジャ２０が繰り出された際には、オイルＯが合流孔５７にスムーズに流れ込み易く、よって、チェックボール６３がボールシート６２から離れ易く逆止弁６１が開き易い。また、該内壁を削る際にも当接部Ｃを残すため、チェックボール６３のボールシート６２に対する当たり角Ｂが広がることはなく、よって、該広がることによって接触応力が増えて摩耗し易くなる心配もない。

なお、本発明は上記実施例２に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。

９ 油圧式オートテンショナ
４１ 低圧油室
４６ 高圧油室
５１ 連通孔
５２ 分流孔
５３ 合流部
５４ 案内突起
５７ 合流孔
５８ 拡径部
６１ 逆止弁
６２ ボールシート
６３ チェックボール
Ｏ オイル

Claims (1)

1. 低圧油室及び高圧油室と、オイルを前記低圧油室から前記高圧油室へ流す連通孔と、オイルが該連通孔を通って前記高圧油室から前記低圧油室へ流れるのを防止する逆止弁とを含み構成された油圧式オートテンショナにおいて、
   前記連通孔は、合流部から４方向に放射線状に延びたのちそれぞれその先の一端が前記低圧油室に連通し他端が前記合流部で合流した４本の分流孔と、一端が前記合流部に連通し他端が前記高圧油室に連通した合流孔とを含み構成され、前記合流孔の合流部側の開口部の対面に位置する前記連通孔の内壁に、前記４本の分流孔からのオイルの流れが衝突し合うのを防止し該流れを前記合流孔に案内する円錐形突起状の案内突起が突設され、
   前記逆止弁は、前記合流孔の高圧油室側の開口部の縁に設けられたボールシートと、該ボールシートに当接して前記開口部を閉塞するチェックボールとを含み構成されたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。

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