| 【発明の名称】 |
油圧式オートテンショナ |
| 【発明者】 |
【氏名】倉本 彰夫
【氏名】寺村 光功
【氏名】市石 喜久也
【氏名】杉浦 憲
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| 【要約】 |
【課題】ダストや摩耗粉による各摺動部や逆止弁の摩耗を防止し、機能低下が起こらないようするとともに、逆止弁の着座音を聞こえにくくする。
【解決手段】ケーシング１１の周壁部の内周に仕切部材１５を底部１１ａから離間させて設け、仕切部材１５からシリンダ１７を立設する。シリンダ１７の外側に第一低圧室２４を形成し、シリンダ１７の内側に高圧室２３を形成し、仕切部材１５の下側に異物溜り室としての第二低圧室１６を形成する。仕切部材１５に低圧側連通孔２７と高圧側連通孔２６とを形成し、高圧側連通孔２６に逆止弁２５を設ける。各室２４、１６、２３にオイルを入れ、高圧室２３にプランジャ８のピストン部１８を進入させ、プランジャ８を退出方向に付勢するリターンスプリング３１を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 有底筒状のケーシングの周壁部の内周に仕切部材を底部から離間させて設け、前記仕切部材から筒状のシリンダを立設し、前記シリンダの外側に低圧室を形成し、前記シリンダの内側に高圧室を形成し、前記仕切部材の下側に異物溜り室を形成し、前記仕切部材に低圧室と異物溜り室とを連通する低圧側連通孔と、高圧室と異物溜り室とを連通する高圧側連通孔とを形成し、前記低圧側連通孔又は高圧側連通孔に逆止弁を設け、前記低圧室、高圧室及び異物溜り室にオイルを入れ、前記ケーシングの開口端部から高圧室にプランジャのピストン部を進入させ、前記プランジャを退出方向に付勢するリターンスプリングを設けたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】 前記高圧側連通孔の高圧室側に逆止弁を設け、前記異物溜り室を第二の低圧室とした請求項１記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】 前記低圧側連通孔の異物溜り室側に逆止弁を設け、前記異物溜り室を第二の高圧室とした請求項１記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項４】 前記異物溜り室の内法高さが、３〜６ｍｍである請求項１、２又は３記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項５】 前記異物溜り室の底の一部に異物集合凹部を形成した請求項１、２、３又は４記載の油圧式オートテンショナ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無端環状の平ベルト、Ｖベルト、歯付ベルト、チェーン等の伝動部材に適度なテンションを自動的に与えるための油圧式オートテンショナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の油圧式オートテンショナとして、特表平２−５００２１０号公報に記載のものが知られている。図１０及び図１１は同公報記載の構造を示し、Ｖベルト１が滑車２と遊び滑車３に巻き掛けられている。遊び滑車３はアーム４の先端に回動可能に取り付けられ、アーム４の基端は軸部５に揺動可能に取り付けられている。アーム４の中央部には油圧式オートテンショナ５０が連結されている。
【０００３】油圧式オートテンショナ５０は、有底筒状のケーシング５１と、ケーシング５１内に嵌入されたシリンダ５２と、ケーシング５１の開口端部を経てシリンダ５２内に摺動可能に進入したピストン５３と、ケーシング５１の開口端部に設けられてピストン５３に摺接するシールリング５４とを備え、ピストン５３の上端が前記アーム４に連結されている。シリンダ５２内の高圧室５５と、シリンダ５２・ケーシング５１間の低圧室５６とは、シリンダ５２下部の逆止弁５７及び通路系統５８を介して連通し、該通路系統５８を経て低圧室５６から高圧室５５へオイルが流れる（逆流は逆止弁５７により阻止される）とともに、シリンダ５２・ピストン５３間のクリアランス５９を介しても連通し、該クリアランス５９を経て高圧室５５から低圧室５６へオイルが流れるようになっている。
【０００４】ピストン５３の途中部には、係合リング６０が嵌着されるとともに、下方から係合リング６０に係合するスプリングシートアッパ６１が遊嵌されている。スプリングシートアッパ６１は、ケーシング５１の開口端部にカシメにより固着された蓋６２に当接して抜けないようになっており、該蓋６２の内周に前記シールリング５４が取り付けられている。低圧室５６内において、シリンダ５２下部に一体形成されたスプリングシートロア６３と前記スプリングシートアッパ６１との間にはリターンスプリング６４が装着され、リターンスプリング６４はスプリングシートアッパ６１及び係合リング６０を介してピストン５３をシリンダ５２から退出する方向（図では上方）へ付勢している。
【０００５】なお、通路系統５８は、逆止弁５７の下端面及びスプリングシートロア６３の下端面とケーシング５１の内底面との間に径方向に延びている放射方向通路５８ａを含んでいる。この放射方向通路５８ａは複数の溝状の通路が放射状に配列されたものであって、オイルを溜める作用はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記油圧式オートテンショナ５０においては、使用前から内部（高圧室５５、低圧室５６等）にダストが侵入していたり、使用時に外部のダストがシールリング５４・ピストン５３間から低圧室５６に入ったり（シールリング５４及びピストン５３が外にむき出しになっているためダストが入りやすい。）、使用時にケーシング５１・スプリングシートアッパ６１間やシールリング５４・ピストン５３間やシリンダ５２・ピストン５３間の各摺動部で摩耗粉が発生したりすることがある。それらのダストや摩耗粉は、オイルに混ざり、■シリンダ５２・ピストン５３間の摺動部に噛み込んで摩耗を促進し、クリアランス５９を過大にしてオイルの流れを過剰にしたり、■ケーシング５１・スプリングシートアッパ６１間やシールリング５４・ピストン５３間の各摺動部に噛み込んで摩耗を促進し、シール性を低下させてオイルの流出を生じさせたり、■逆止弁５７の弁・弁座間に噛み込んで摩耗を促進し、逆流漏れを生じさせたりするため、いずれも油圧式オートテンショナ５０の機能を低下させる原因となっていた。
【０００７】また、シリンダ５２下部に嵌められた弁体６５に逆止弁５７が取り付けられていて、逆止弁５７の着座音が弁体６５からケーシング５１に直接伝達されるので、その着座音が聞こえやすいという問題もあった。
【０００８】本発明の目的は、上記問題を解決し、ダストや摩耗粉による各摺動部や逆止弁の摩耗を防止し、機能低下が起こらないようにして信頼性を高めるとともに、逆止弁の着座音を聞こえにくくすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る油圧式オートテンショナは、有底筒状のケーシングの周壁部の内周に仕切部材を底部から離間させて設け、仕切部材から筒状のシリンダを立設し、シリンダの外側に低圧室を形成し、シリンダの内側に高圧室を形成し、仕切部材の下側に異物溜り室を形成し、仕切部材に低圧室と異物溜り室とを連通する低圧側連通孔と高圧室と異物溜り室とを連通する高圧側連通孔とを形成し、低圧側連通孔又は高圧側連通孔に逆止弁を設け、低圧室、高圧室及び異物溜り室にオイルを入れ、ケーシングの開口端部から高圧室にプランジャのピストン部を進入させ、プランジャを退出方向に付勢するリターンスプリングを設けたことを特徴としている。
【００１０】異物溜り室には、次の二態様がある。
（１）高圧側連通孔の高圧室側に逆止弁を設け、異物溜り室を第二の低圧室とした態様。
（２）低圧側連通孔の異物溜り室側に逆止弁を設け、異物溜り室を第二の高圧室とした態様。
【００１１】異物溜り室の形状は、溝のような一次元的な形状ではなく室としての三次元的な形状であればどのようなものでもよく、特定の形状には限定されない。異物溜り室の内法（高さ、内径、内容積等）も、特に限定されないが、高さは３〜６ｍｍが好ましい。異物溜り室の高さが３ｍｍ未満では、その異物溜り室の底に沈殿した異物がオイルに押し流されたり巻き込まれたりするおそれがあり、高さが６ｍｍを超えるとオートテンショナの全高が高くなって取付スペースの制限を受けやすくなるからである。但し、オートテンショナの全高が高くなっても問題がない場合には、異物溜り室の高さが６ｍｍを超えてもかまわない。
【００１２】異物溜り室の底の一部に異物集合凹部を形成することが好ましい。異物溜り室の底に沈殿した異物がその異物集合凹部に落ち込んで集合するとともに、異物集合凹部に囲まれてさらにオイルに押し流されたり巻き込まれたりしにくくなるからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した油圧式オートテンショナの二つの実施形態例について、図面を参照して説明する。これらの油圧式オートテンショナ１０，４０は、無端環状の平ベルト、Ｖベルト、歯付ベルト、チェーン等の伝動部材に適度なテンションを自動的に与えるための汎用品である。油圧式オートテンショナ１０，４０と伝動部材との間の構造は、特に限定されず、例えば図１０に示すように、従来の油圧式オートテンショナ５０に代えて使用できる。
【００１４】図１〜図４に示す第一実施形態の油圧式オートテンショナ１０は、有底筒状のケーシング１１を備え、ケーシング１１の底部１１ａの下面に一体形成された取付部１２には、環状のカラー１３がドライベアリング１４を介して回動可能に設けられている。ケーシング１１の周壁部は、肉厚が内側へ厚いことで内径が最も小さい周壁下部１１ｂと、肉厚が内側へやや厚いことで内径がやや小さい周壁中部１１ｃと、残りの周壁上部１１ｄとを含む。周壁中部１１ｃの内周には厚肉円板状の仕切部材１５が圧入固定され、仕切部材１５は周壁下部１１ｂの高さ分だけ底部１１ａから離間している。
【００１５】ケーシング１１内には、ケーシング１１の内径より一回り小さい外径をもつ筒状のシリンダ１７が挿入され、その下端部は仕切部材１５の上面の中心部に形成された被圧入凹部２８に圧入固定されている。ケーシング１１の開口端部からシリンダ１７内（後述する高圧室２３）には、プランジャ８の下端部の棒状のピストン部１８が所定のクリアランス３０をもって上下摺動可能に進入している。ピストン部１８の先端近くの外周面には環状溝３５が形成され、環状溝３５には抜け止め用のＯリング３７が嵌着されている。プランジャ８の上端部の取付部１９には、環状のカラー１３がドライベアリング１４を介して回動可能に設けられ、該カラー１３が、例えば図１０のアーム４に連結される。
【００１６】プランジャ８の上部であって取付部１９より下部には、ケーシング１１の開口に進入した長めの外筒と、プランジャ８の外周に圧入された短めの内筒と、両筒の上端部を塞ぐ天井部とが一体形成されたスプリングカバー２９が圧入固定されている。スプリングカバー２９の天井部の下面と仕切部材１５の上面との間にはリターンスプリング３１が圧縮状態で装着され、プランジャ８を上方へ付勢している。ケーシング１１の開口端部内周の段付き部には、スプリングカバー２９の外筒に摺接するシールリング２０が装着され、該シールリング２０は同開口端部内周の溝に嵌着されたストッパリング２２に下方から係止して抜けないようになっている。２１はシールリング２０のインサート金具である。
【００１７】こうして、スプリングカバー２９の外筒は、後述する第一低圧室２４からケーシング１１の開口端部を越えて上方へ突出し得るようになっており、該スプリングカバー２９の外筒とプランジャ８との間にリターンスプリング３１が配されているため、テンショナ全体の高さを高くしなくても、リターンスプリング３１の取り付け高さを最大限に確保することができる。よって、コンパクトでありながら、高荷重を発揮する長いリターンスプリング３１を使用することができ、高張力用（例えば、高変動トルクの四気筒エンジンやディーゼルエンジン等のベルト伝動部材）のテンショナに対応する。
【００１８】プランジャ８の上部であって取付部１９より下部には、プランジャ８からケーシング１１の開口端部（特にスプリングカバー２９とシールリング２０）を被いケーシング１１の外周にまで配される樹脂製のダストカバー３２が取り付けられ、該ダストカバー３２はプランジャ８と共に上下動するようになっている。ダストカバー３２は、ケーシング１１の外周に配された筒部３３と、該筒部３３の上端を塞ぐプレート状の蓋部３４とが一体に形成されものである。蓋部３４の内周縁は、プランジャ８の上部に一体形成されたフランジ部９と、スプリングカバー２９の天井部の上面とによって締め代をもって挟持されており、確実にシールされている。このように、ダストカバー３２がスプリングカバー２９とシールリング２０との摺動部を被っているので、使用時にダストや水がその摺動部に入ったり、スプリングカバー２９が錆たりするのを防止・軽減できる。
【００１９】さて、シリンダ１７の外側（詳しくは、シリンダ１７の外周面とケーシング１１の内周面と仕切部材１５の上面とスプリングカバー２９との間）には、横断面環状の第一低圧室２４が形成されている。また、仕切部材１５の下側（詳しくは、周壁下部１１ｂの内周面と底部１１ａの上面と仕切部材１５の下面との間）には、横断面円形で高さ３〜６ｍｍの異物溜り室としての第二低圧室１６が形成されている。また、シリンダ１７の内側（詳しくは、シリンダ１７の内周面と仕切部材１５の上面とピストン部１８の下端面との間）には、高圧室２３が形成されている。
【００２０】仕切部材１５の中心には仕切部材１５の上下に貫通する一つの高圧側連通孔２６が設けられ、仕切部材１５の周縁近くには仕切部材１５の上下に貫通する例えば四つの低圧側連通孔２７が設けられている。第一低圧室２４と第二低圧室１６とは低圧側連通孔２７により常に圧力差なく連通している。第二低圧室１６と高圧室２３とは、高圧側連通孔２６とその高圧室２３側に設けられた逆止弁２５とを介して、第二低圧室１６から高圧室２３への一方向にのみ連通可能となっている。また、高圧室２３と第一低圧室２４とは、シリンダ１７・ピストン部１８間のクリアランス３０を介して連通可能になっている。そして、第一低圧室２４、第二低圧室１６及び高圧室２３には適量のオイルが入れられている。
【００２１】ところで、本実施形態でも、使用前から内部（第一低圧室２４、第二低圧室１６、高圧室２３等）にダストが侵入していたり、使用時にスプリングカバー２９・シールリング２０間やシリンダ１７・ピストン部１８間の各摺動部で摩耗粉が発生したりすることがある。それらのダストや摩耗粉等の異物３８は、一時的にオイルに混ざるが、やがては沈降分離して第二低圧室１６の底に沈殿するようになっている。
【００２２】以上のように構成されたオートテンショナ１０を、例えば図１０に示すように使用すると、図１に示すように、プランジャ８がリターンスプリング３１により上方へ付勢され、ピストン部１８がシリンダ１７から退出する方向に変位するため、高圧室２３の圧力が第一低圧室２４及び第二低圧室１６の圧力より一時的に低下し、逆止弁２５が高圧側連通孔２６を開き、第一低圧室２４及び第二低圧室１６内のオイルが高圧側連通孔２６から高圧室２３内に流入する。このとき、前記の通り異物３８は第二低圧室１６の底に沈殿しており、オイルはその異物３８を押し流したり巻き込んだりすることなく第二低圧室１６の主に中間高さ部位を流れ、高圧側連通孔２６から高圧室２３に入る。従って、前記従来例のように異物がオイルに混じって各摺動部や逆止弁に噛み込むということがないため、各摺動部や逆止弁の摩耗を防止することができ、テンショナの機能低下が起こらず、信頼性が高い。
【００２３】Ｖベルト１が伸びる（ベルトの緩み）と、そのＶベルト１は、遊び滑車３及びアーム４を介して、プランジャ８がスプリング３１によって上方へ変位するのを許容するため、Ｖベルト１に適度なテンションが加わる。
【００２４】過負荷時にＶベルト１のテンションが過大になると、Ｖベルト１が遊び滑車３及びアーム４を介してプランジャ８を下方へ強く押圧する。すると、図２に示すように、高圧室２３内のオイルはクリアランス３０から第一低圧室２４にリークする。よって、ピストン部１８をシリンダ１７に深く進入させることができるため、Ｖベルト１のテンションを軽減すると同時に、ベルト長さの変化を吸収（自動調整）することができる。
【００２５】また、本実施形態では、ケーシング１１の底部１１ａから離間した仕切部材１５に逆止弁２５が取り付けられていて、逆止弁２５の着座音がケーシング１１に伝達されにくいので、その着座音が聞こえにくい。
【００２６】次に、図５〜図８に示す第二実施形態の油圧式オートテンショナ４０は、次の部分の構造においてのみ第一実施形態と相違するものであり、第一実施形態と共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００２７】本実施形態においては、第一実施形態で第一低圧室２４と称した室が唯一の低圧室２４であり、第一実施形態で高圧室２３と称した室が第一高圧室２３である。そして、仕切部材１５の下側（詳しくは、周壁下部１１ｂの内周面と底部１１ａの上面と仕切部材１５の下面との間）には、横断面円形で高さ３〜６ｍｍの異物溜り室としての第二高圧室４３が形成されている。
【００２８】仕切部材１５には、仕切部材１５の周縁近くで低圧室２４に開口し、仕切部材１５の内部を横に延び、仕切部材１５の中心で仕切部材１５の下面にのみ開口する低圧側連通孔４１が形成されている。また、仕切部材１５の中心付近には仕切部材１５の上下に貫通する例えば二つの高圧側連通孔４２が貫設されている。第一高圧室２３と第二高圧室４３とは高圧側連通孔４２により常に圧力差なく連通している。低圧室２４と第二高圧室４３とは、低圧側連通孔４１とその第二高圧室４３側に設けられた逆止弁２５とを介して、低圧室２４から第二高圧室４３への一方向にのみ連通可能となっている。また、第一高圧室２３と低圧室２４とはクリアランス３０を介して連通可能になっている。第一実施形態と同じく侵入又は発生した異物３８は、本実施形態では第二高圧室４３の底に沈殿する。
【００２９】以上のように構成されたオートテンショナ４０を、例えば図１０に示すように使用すると、図５に示すように、プランジャ８がリターンスプリング３１により上方へ付勢され、ピストン部１８がシリンダ１７から退出する方向に変位するため、第一高圧室２３及び第二高圧室４３の圧力が低圧室２４の圧力より一時的に低下し、逆止弁２５が低圧側連通孔４１を開き、低圧室２４内のオイルが低圧側連通孔４１から第二高圧室４３を経て第一高圧室２３内に流入する。このとき、前記の通り異物３８は第二高圧室４３の底に沈殿しており、オイルはその異物３８を押し流したり巻き込んだりすることなく第二高圧室４３の主に中間高さ部位を流れ、高圧側連通孔４２から第一高圧室２３に入る。従って、前記従来例のように異物がオイルに混じって各摺動部や逆止弁に噛み込むということがないため、各摺動部や逆止弁の摩耗を防止することができ、テンショナの機能低下が起こらず、信頼性が高い。
【００３０】Ｖベルト１が伸びる（ベルトの緩み）と、そのＶベルト１は、遊び滑車３及びアーム４を介して、プランジャ８がスプリング３１によって上方へ変位するのを許容するため、Ｖベルト１に適度なテンションが加わる。
【００３１】過負荷時にＶベルト１のテンションが過大になると、Ｖベルト１が遊び滑車３及びアーム４を介してプランジャ８を下方へ強く押圧する。すると、図６に示すように、高圧室２３内のオイルはクリアランス３０から低圧室２４にリークする。よって、ピストン部１８をシリンダ１７に深く進入させることができるため、Ｖベルト１のテンションを軽減すると同時に、ベルト長さの変化を吸収（自動調整）することができる。
【００３２】また、本実施形態でも、ケーシング１１の底部１１ａから離間した仕切部材１５に逆止弁２５が取り付けられていて、逆止弁２５の着座音がケーシング１１に伝達されにくいので、その着座音が聞こえにくい。さらに、本実施形態では、逆止弁２５をシリンダ１７の外部に取り付けるので、その取付性が良い。
【００３３】なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、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。
【００３４】（１）図９に示すように、異物溜り室としての第二低圧室１６又は第二高圧室４３の底（底部１１ａ）に異物集合凹部４４を形成すること。第二低圧室１６又は第二高圧室４３の底に沈殿した異物３８が、その異物集合凹部４４に落ち込んで集合するとともに、異物集合凹部４４に囲まれてオイルに押し流されたり巻き込まれたりしにくくなる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る油圧式オートテンショナによれば、ダストや摩耗粉による各摺動部や逆止弁の摩耗を防止し、機能低下が起こらないようにして信頼性を高めることができるとともに、逆止弁の着座音を聞こえにくくすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８５４８８
【氏名又は名称】株式会社オティックス
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月１３日（１９９８．１０．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６１１６
【弁理士】
【氏名又は名称】松原 等
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２０８１６（Ｐ２０００−１２０８１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３０７８４４ |
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