JP2003056657A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チェックボールがボールシートに片当りする
ことなく、ボールシートの円状の接触線全体にチェック
ボールが時間差なく接触して着座するようにしたこと
で、機能低下がなく、異音も発生せず、高信頼性の油圧
式オートテンショナを提供する。 【解決手段】 高圧油室２６と、低圧油室２７と、高圧
油室２６と低圧油室２７とを低圧油室２７から高圧油室
２６への一方向に連通可能とする逆止弁２８とを備えた
油圧式オートテンショナ１０において、逆止弁２８のチ
ェックボール３０が環状ボールシート３２から離れたと
きに環状ボールシート３２に対するチェックボール３０
の横ズレを規制する遊挿部１を設けた。

Description

【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
度な張力（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】本出願人は、先に、図８に示すような油
圧式オートテンショナ５０を提案した（特開平１０−１
４１４５３号公報、特開平１０−３２５４４８号公
報）。その有底筒状のケーシング５１の内周下部には縮
径した被圧入部５２が設けられ、被圧入部５２の内周面
とケーシング５１の内底面とには油溝５３が凹設され、
被圧入部５２には有底の内筒５４の下端部が圧入固定さ
れている。ケーシング５１の開口端部から内筒５４の円
筒状のシリンダ部５４ａには、プランジャ５５の下部の
棒状のピストン部５５ａがクリアランスをもって上下摺
動可能に進入している。プランジャ５５の上部の取付部
５５ｂには、環状のカラー５６がドライベアリング５７
を介して回動可能に設けられている。

【０００３】内筒５４の底壁５４ｂとピストン部５５ａ
の下端面との間には高圧油室５８が形成され、内筒５４
の外周面とケーシング５１の内周面との間には低圧油室
５９が形成されている。高圧油室５８と低圧油室５９と
は、底壁５４ｂの連通孔６０に設けられた逆止弁６１を
介して、低圧油室５９から高圧油室５８への一方向に連
通可能となっている。

【０００４】プランジャ５５の上部に取り付けられたス
プリングカバー６２と、被圧入部５２の上面に設置され
たスプリングシート６３との間には、リターンスプリン
グ６４が圧縮状態で装着され、プランジャ５５を上方へ
付勢している。

【０００５】

【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に設けられる一般的な逆止弁６１は、図９
（ａ），図９（ｂ）に示すように、内筒５４の底壁５４
ｂに開けられた連通孔６０と、連通孔６０の上縁が面取
りされてなる環状ボールシート６５と、環状ボールシー
ト６５に受けられたチェックボール６６と、チェックボ
ール６６を囲むように内筒５４の底壁５４ｂに嵌着され
たリテーナ６７と、リテーナ６７・チェックボール６６
間に装着されたバネ６８とからなる。

【０００６】逆止弁６１が閉じる際、図９（ａ）に示す
ように、オイル６９が乱流を引き起こし、チェックボー
ル６６はその挙動が不安定な状態で環状ボールシート６
５に着座しようとする場合があった。このとき、チェッ
クボール６６の環状ボールシート６５への着座が遅れて
機能低下を招いたり、図９（ｂ）に示すように、チェッ
クボール６６が環状ボールシート６５に片当りしたりす
る場合があった。チェックボール６６が環状ボールシー
ト６５に片当りすると、局部的な衝撃力が加わり異音を
発生させる場合があった。

【０００７】本発明の目的は、上記問題を解決し、チェ
ックボールが環状ボールシートに片当りすることなく、
環状ボールシートの接触線全体にチェックボールが時間
差なく接触して着座するようにしたことで、機能低下が
なく、異音も発生せず、高信頼性の油圧式オートテンシ
ョナを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の油圧式オートテンショナは、高圧油室と、
低圧油室と、高圧油室と低圧油室とを低圧油室から高圧
油室への一方向に連通可能とする逆止弁とを含んだ油圧
式オートテンショナにおいて、逆止弁のチェックボール
が環状ボールシートから離れたときに環状ボールシート
に対するチェックボールの横ズレを規制する規制部材を
設けたことを特徴としている。

【０００９】規制部材としては次の二態様を例示でき
る。 （１）チェックボールの外周の全周又は少なくとも３点
をチェックボールの上下動を許容する最小限のクリアラ
ンスをもってチェックボールを取り囲む外周取囲部材で
ある態様。 （２）チェックボールの上半球に対し少なくとも周状に
嵌合する嵌合部と、該嵌合部から横方向に延出して該嵌
合部を下方へ付勢する板バネ部とからなる態様。

【００１０】外周取囲部材としては、特に限定されない
が、高圧油室を形成する内筒の底部に形成された環状ボ
ールシートの上側に、チェックボールの上下動を許容す
る最小限のクリアランスをもった円筒状の遊挿部が形成
されたものを例示できる。また、遊挿部には、内筒底部
に形成された連通孔から高圧油室へオイルを通しやすく
するように縦方向に延びる溝を設けてもよい。

【００１１】溝の断面形状としては、特に限定されない
が、Ｕ字型やＶ字型のものを例示できる。溝の数として
は、特に限定されないが、遊挿部に一つ乃至は四つ、又
は五つ以上形成されたものを例示できる。オイルの通し
やすさの点で、溝は遊挿部に三つ以上形成されているこ
とが好ましく、溝が二つ以上の場合は、溝が遊挿部の全
周にわたって等角度間隔に形成されていることが好まし
い。

【００１２】嵌合部としては、特に限定されないが、チ
ェックボールの上半球部分に被さる半球状、円錐状、多
角錐状のものや、チェックボールの上半球部分に環状に
嵌合するリング等を例示できる。信頼性を考慮すると半
球が最も好ましい。

【００１３】板バネ部としては、特に限定されないが、
金属製の板バネが形成されたものを例示できる。また、
板バネ部の嵌合部からの延出数は一つ、好ましくは二
つ、最も好ましくは三つ以上形成されたものを例示でき
る。板バネ部の延出数が二つ以上の場合は、嵌合部及び
チェックボールの動きをより安定させるために、各板バ
ネ部を嵌合部から等角度間隔に延出させたものがより好
ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の油圧式オートテン
ショナを具体化した実施形態について、図１〜図７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
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張力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と伝動部材との
間の構造は、特に限定されない。

【００１５】まず、図１〜図２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１
４を備え、ケーシング１４の下面に一体形成された取付
部１５には、環状のカラー１６がドライベアリング１７
を介して回動可能に設けられている。ケーシング１４の
内周下部には縮径した被圧入部１８が設けられ、被圧入
部１８の内周面とケーシング１４の内底面とには油溝１
９が凹設されている。

【００１６】ケーシング１４内には、ケーシング１４の
内径より一回り小さい外径をもつ有底筒状のシリンダ２
０が挿入され、その下端部が被圧入部１８に圧入固定さ
れている。ケーシング１４の開口端部からシリンダ２０
のシリンダ部２０ｂ内（後述する高圧油室２６）には、
プランジャ１２の下端部の棒状のピストン部２１が所定
のクリアランス３１をもって上下摺動可能に進入してい
る。プランジャ１２の上端部の取付部２２には、環状の
カラー１６がドライベアリング１７を介して回動可能に
設けられている。

【００１７】プランジャ１２の上部であって取付部２２
より下部には、ケーシング１４の開口に進入した長めの
外筒３７ａと、プランジャ１２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３７が圧入固定されている。スプリ
ングカバー３７の天井部の下面と、被圧入部１８の上面
に設置されたスプリングシート３６との間には、リター
ンスプリング３８が圧縮状態で装着され、プランジャ１
２を退出方向（図では上方）へ付勢している。ケーシン
グ１４の開口端部内周の段付き部には、スプリングカバ
ー３７の外筒３７ａに摺接するシールリング２３がリン
グ金具２４とともに装着され、該シールリング２３は同
開口端部内周の溝に嵌着されたストッパリング２５に下
方から係止して抜けないようになっている。

【００１８】また、プランジャ１２の上部であって取付
部２２より下部には、プランジャ１２からケーシング１
４の開口端部（特にスプリングカバー３７とシールリン
グ２３）を被いケーシング１４の外周にまで配されるゴ
ム製のダストカバー３３が取り付けられ、該ダストカバ
ー３３はプランジャ１２と共に上下動するようになって
いる。ダストカバー３３は、ケーシング１４の外周に配
された筒部３４と、該筒部３４の上端を塞ぐプレート状
の蓋部３５とが一体に形成されものである。蓋部３５の
内周縁は、プランジャ１２の上部に一体形成されたフラ
ンジ部１３と、スプリングカバー３７の天井部の上面と
によって締め代をもって挟持されている。

【００１９】シリンダ２０の内周面とピストン部２１の
下端面との間で高圧油室２６が形成されている。また、
シリンダ２０の外周面とケーシング１４の内周面と、ス
プリングカバー３７との間で低圧油室２７が形成され、
オイル１１を貯油する構造となっている。高圧油室２６
と低圧油室２７とは、シリンダ２０の底壁２０ａに設け
られた逆止弁２８により低圧油室２７から高圧油室２６
への一方向に連通可能となっている。

【００２０】逆止弁２８は、図２に示すように、シリン
ダ２０の底壁２０ａに開けられた連通孔２９と、連通孔
２９の上縁が丸取りされてなる環状ボールシート３２
と、環状ボールシート３２に受けられたチェックボール
３０と、環状ボールシート３２の直ぐ上側にチェックボ
ール３０が遊挿された外周取囲部材としての遊挿部１
と、チェックボール３０を囲むように遊挿部１の上側の
段付き部に嵌着されたリテーナ２と、リテーナ２・チェ
ックボール３０間に装着されたバネ３とからなってい
る。

【００２１】遊挿部１は、チェックボール３０の赤道方
向の全周でチェックボール３０の上下動を許容する最小
限のクリアランスＣ（０．２〜０．４ｍｍ）をもってチ
ェックボール３０を取り囲む円筒状に形成されている。

【００２２】以上のように構成された油圧式オートテン
ショナ１０を使用すると、チェックボール３０は上下動
を許容する最小限のクリアランスＣをもった遊挿部１内
に規制されているので、チェックボール３０が環状ボー
ルシート３２から離れたときに環状ボールシート３２に
対するチェックボール３０の横ズレが規制される。これ
により、逆止弁２８が閉じる際にオイル１１が乱流を起
こしても、遊挿部１に規制されたチェックボール３０は
横ズレが規制されて挙動が不安定にならない。従って、
このとき環状ボールシート３２の円状の接触線全体にチ
ェックボール３０が時間差なく接触して着座するように
なり、着座が遅れないので機能低下が起こらない。また
チェックボール３０の環状ボールシート３２への片当り
も発生しなくなるので、局部的な衝撃力が加わらず衝撃
力が分散するので異音も発生しない。

【００２３】次に、本発明を実施した油圧式オートテン
ショナの第二実施形態について、図３を参照して説明す
る。本実施形態は、遊挿部に溝が形成されている点にお
いてのみ第一実施形態と相違するものである。

【００２４】すなわち、本実施形態の遊挿部１にはその
上端から下端まで延びる一つ乃至は四つの（図示例では
三つの）溝４が、遊挿部１の全周にわたって等角度間隔
に形成されている。溝４は断面がＵ字型になっていて、
図１の低圧油室２７から高圧油室２６へ連通するオイル
１１の通り道となることで、オイル１１を流動しやすく
する。これにより遊挿部１の内径を縮小してクリアラン
スＣを縮小し、信頼性をさらに高めることができる。

【００２５】本実施形態の油圧式オートテンショナは、
基本的には第一実施形態と同様である。そして、本実施
形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られるだ
けでなく、油圧式オートテンショナの信頼性を高めるこ
とができる。

【００２６】次に、本発明を実施した油圧式オートテン
ショナの第三実施形態について、図４（ａ）〜図５
（ｂ）を参照して説明する。本実施形態は、規制部材の
構成においてのみ、第一実施形態と相違するものであ
る。

【００２７】すなわち、本実施形態の逆止弁２８には、
図４（ａ）に示すように、チェックボール３０の上半球
の全面に周状に被さる半球状の嵌合部５ａと、該嵌合部
５ａから横方向に延出して該嵌合部５ａを下方へ付勢す
る一つの板バネ部５ｂとからなる規制部材５が形成され
ている。

【００２８】シリンダ部２０ｂの内側面には、チェック
ボール３０の赤道高さ付近に環状溝６が形成されてい
る。環状溝６にはウェーブワッシャや、Ｃリングでもよ
いが、ここではリング７が嵌着されて、環状溝６とリン
グ７との間に板バネ部５ｂの先端が挟み込まれることで
規制部材５がシリンダ部２０ｂに対して片持ち支持され
ている。従って、チェックボール３０には嵌合部５ａが
常に被さって、チェックボール３０は板バネ部５ｂの撓
みによる変位しか許容されないようになっており、規制
部材５はチェックボール３０の横ズレ規制をするだけで
なく、チェックボール３０を環状ボールシート３２に向
かって付勢する役割もかねている。

【００２９】以上のように構成された第三実施形態の油
圧式オートテンショナ１０は、次のように作動する。図
５（ａ）のように、オイル１１が高圧油室２６から図１
の低圧油室２７に流れようとしているとき、チェックボ
ール３０は環状ボールシート３２に着座して逆止弁２８
は閉じるように作用する。

【００３０】次に、図５（ｂ）に示すように、オイル１
１が図１の低圧油室２７から高圧油室２６へ流れようと
しているとき、嵌合部５ａが被さっているチェックボー
ル３０は板バネ部５ｂによる下方への付勢に抗して上昇
し、環状ボールシート３２から離間する。このときチェ
ックボール３０には嵌合部５ａが常に被さっており、チ
ェックボール３０は板バネ部５ｂの撓みによる変位しか
許容されないので、環状ボールシート３２に対するチェ
ックボール３０の横ズレが規制される。また、チェック
ボール３０は嵌合部５ａに対し回転可能になっており、
チェックボール３０が環状ボールシート３２から離間す
るたびに、チェックボール３０が嵌合部５ａ内で回転す
るようになっている。従って、チェックボール３０の環
状ボールシート３２に対する接触線が変化して、チェッ
クボール３０の偏磨耗が起こり難くなっている。

【００３１】本実施形態の油圧式オートテンショナ１０
は、基本的には第一実施形態と同様である。そして、本
実施形態によっても、第一実施形態と同様の効果が得ら
れる。

【００３２】次に、本発明を実施した油圧式オートテン
ショナの第四実施形態について、図６（ａ）〜図７
（ｂ）を参照して説明する。本実施形態は、板バネ部の
構成においてのみ、第三実施形態と相違するものであ
る。

【００３３】すなわち、本実施形態は、図６（ａ）〜図
６（ｄ）に示すように、三つの板バネ部５ｂが嵌合部５
ａから等角度間隔に延出させられている。また、各板バ
ネ部５ｂは、基端から中央にかけて下方へ湾曲されてい
て、該湾曲部分が撓むことで嵌合部５ａが上下に変位可
能となっていて、それに伴ってチェックボール３０が環
状ボールシート３２から離間できるようになっている。
本実施形態の板バネ部５ｂは、第三実施形態の板バネ部
５ｂが湾曲化されて数が増やされているという相違点が
あるものの、本実施形態の規制部材５はチェックボール
３０の横ズレ規制をするだけでなく、チェックボール３
０を環状ボールシート３２に向かって付勢する役割もか
ねていることに変化はない。

【００３４】以上のように構成された第四実施形態の油
圧式オートテンショナ１０は、次のように作動する。図
７（ａ）のように、オイル１１が高圧油室２６から図１
の低圧油室２７に流れようとしているとき、チェックボ
ール３０は環状ボールシート３２に着座して逆止弁２８
は閉じるように作用する。

【００３５】次に、図７（ｂ）に示すように、オイル１
１が図１の低圧油室２７から高圧油室２６へ流れようと
するとき、嵌合部５ａが被さっているチェックボール３
０は板バネ部５ｂによる下方への付勢に抗して板バネ部
５ｂを撓ませて上昇し、環状ボールシート３２から離間
する。このときチェックボール３０には嵌合部５ａが常
に被さっており、チェックボール３０は板バネ部５ｂの
撓みによる変位しか許容されないので、環状ボールシー
ト３２に対するチェックボール３０の横ズレが規制され
る。また、このとき板バネ部５ｂが等角度間隔に三つ形
成されており各板バネ部５ｂに捩れが発生しなくなるの
で、油圧式オートテンショナ１０の信頼性が第三実施形
態よりも向上する。また、第三実施形態よりも板バネ部
５ｂの数を増やすことで板バネ部５ｂの強度が向上する
ので耐用期間の延長が期待できる。

【００３６】本実施形態の油圧式オートテンショナ１０
は、基本的には第三実施形態と同様である。そして、本
実施形態によっても、第三実施形態と同様の効果が得ら
れるだけでなく、信頼性の向上と、耐用期間の延長とが
期待できる。

【００３７】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 （１）外周取囲部材に、チェックボールの外周の少なく
とも３点でチェックボールの上下動を許容する最小限の
クリアランスをもって取り囲むものに変更すること。 （２）遊挿部の溝の数や形状を適宜変更すること。 （３）嵌合部に円錐状、多角錐状のものやリング等を使
用すること。 （４）板バネ部の形状や数を適宜変更すること。 （５）板バネ部のシリンダ部への取付にウェーブワッシ
ャやＣリングを使用すること。

【００３８】

【発明の効果】本発明の油圧式オートテンショナは、上
記の通り構成されているので、チェックボールがボール
シートに片当りすることなく、環状ボールシートの円状
の接触線全体にチェックボールが時間差なく接触して着
座するようにしたことで、機能低下がなく、異音も発生
せず、高信頼性の油圧式オートテンショナを提供するこ
とにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る油圧式オートテン
ショナの縦断面図である。

【図２】図１の（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は図２
（ａ）のＩＩ−ＩＩ線における横断面図、（ｃ）はリテ
ーナの平面図、（ｄ）はリテーナの断面図である。

【図３】本発明の第二実施形態に係る油圧式オートテン
ショナの（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は図３（ａ）
のＩＩＩ−ＩＩＩ線における横断面図である。

【図４】本発明の第三実施形態に係る油圧式オートテン
ショナの（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は図４（ａ）
のＩＶ−ＩＶ線における横断面図、（ｃ）は規制部材の
平面図、（ｄ）は規制部材の断面図である。

【図５】同油圧式オートテンショナの（ａ）は逆止弁が
閉じている状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）は逆止弁
が開いている状態を示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明の第四実施形態に係る油圧式オートテン
ショナの（ａ）は図６（ｂ）のＶａ−Ｖａ線における要
部拡大断面図、（ｂ）は図６（ａ）のＶ−Ｖ線における
横断面図、（ｃ）は規制部材の平面図、（ｄ）は規制部
材の断面図である。

【図７】同油圧式オートテンショナの（ａ）は逆止弁が
閉じている状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）は逆止弁
が開いている状態を示す要部拡大断面図である。

【図８】従来の油圧式オートテンショナの縦断面図であ
る。

【図９】同油圧式オートテンショナの（ａ）はチェック
ボールが環状ボールシートに着座しようとしている状態
を示す要部拡大断面図、（ｂ）はチェックボールの環状
ボールシートへの片当り状態を示す要部拡大断面図

【図１０】従来の逆止弁に使用されるリテーナの（ａ）
は平面図、（ｂ）は断面図である。

【符号の説明】

１ 規制部材としての遊挿部 １０ 油圧式オートテンショナ ２６ 高圧油室 ２７ 低圧油室 ２８ 逆止弁 ３０ チェックボール ３２ 環状ボールシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H058 AA04 BB03 BB27 BB34 CA04 CC02 CC05 CD05 EE03 EE15 EE16 3J049 AA01 AA08 BB17 BC03 BC08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧油室と、低圧油室と、前記高圧油室
   と前記低圧油室とを低圧油室から高圧油室への一方向に
   連通可能とする逆止弁とを備えた油圧式オートテンショ
   ナにおいて、 前記逆止弁のチェックボールが環状ボールシートから離
   れたときに前記環状ボールシートに対するチェックボー
   ルの横ズレを規制する規制部材を設けたことを特徴とす
   る油圧式オートテンショナ。
2. 【請求項２】 前記規制部材が、チェックボールの外周
   の全周又は少なくとも３点をチェックボールの上下動を
   許容する最小限のクリアランスをもって前記チェックボ
   ールを取り囲む外周取囲部材である請求項１記載の油圧
   式オートテンショナ。
3. 【請求項３】 前記規制部材が、チェックボールの上半
   球に対し少なくとも周状に嵌合する嵌合部と、該嵌合部
   から横方向に延出して該嵌合部を下方へ付勢する板バネ
   部とからなる請求項１記載の油圧式オートテンショナ。