JP2003166607A

JP2003166607A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2003166607A
Application number: JP2001363049A
Authority: JP
Inventors: Kikuya Ichiishi; 喜久也市石; Toshimasa Sasaki; 俊征佐々木
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-13
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: JP3927794B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高負荷時から低負荷時までのいずれの状態に
おいても必要に応じた最適な減衰力を得ることができる
油圧式オートテンショナを提供する【解決手段】内筒３０と、内筒３０にクリアランスＣ
をもって軸方向に進入するピストン部２１を備えたプラ
ンジャ１２と、プランジャ１２を退出方向に付勢するリ
ターンスプリング３８とを備え、プランジャ１２からベ
ルト１に適度なテンションを与える油圧式オートテンシ
ョナにおいて、高負荷時にベルト１が延びることに伴
い、ピストン部２１が軸方向のうち退出方向に変位した
ときにクリアランスＣが小さくなるように、内筒３０の
クリアランスＣを決める部位Ａ１の内径又はピストン部
２１のクリアランスＣを決める部位Ａ２の外径の少なく
とも一方を軸方向に変化させた。

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１０、図１１、図
１２に示すような油圧式オートテンショナ６０を提案し
た（特開平１０−１４１４５３号公報、特開平１０−３
２５４４８号公報）。油圧式オートテンショナ６０は、
例えば図１２に示すように使用され、リターンスプリン
グ７４の弾発力によって内筒６４から退出方向へ付勢さ
れたプランジャ６５が、軸部５に揺動可能に取り付けら
れたアーム４をベルト１側へ揺動させ、滑車２と遊び滑
車３とに巻き掛けられたベルト１はアーム４の先端に回
動可能に軸支された遊び滑車３により適度なテンション
を与えられる。また、過負荷時にはベルト１が遊び滑車
３とアーム４とをその順に介してプランジャ６５を内筒
６４に進入させようとする。このとき、内筒６４の底壁
６４ａに形成された逆止弁７１が高圧油室６８から低圧
油室６９への流入を遮断するが、内筒６４のシリンダ部
６４ｂとプランジャ６５のピストン部６５ａとの間のク
リアランスＣが高圧油室６８のオイル７６を低圧油室６
９にリークさせるので、ピストン部６５ａはシリンダ部
６４ｂにクリアランスＣによって決まる減衰力を受けな
がら進入する。このとき、ベルト１のテンションが軽減
されると同時に、ベルト１の長さの変化を吸収（自動調
整）することが可能となっている。

【０００３】

【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６０では、図１１に示すように、ピストン部６５
ａの外側面とシリンダ部６４ｂの内側面とが共にストレ
ート形状であったため、減衰力を決めるクリアランスＣ
は固定であり、そのクリアランスＣは高負荷時と低負荷
時とのバランスを考慮して、一応両負荷時に支障が少な
いある一点に決められていた。その結果、高負荷時に減
衰力が不十分となり、追従不足からベルト１の滑りによ
るベルト鳴きが引き起こされたり、逆に低負荷時に減衰
力が過大となり、ベルト１に与えるテンションも過大と
なってベルト１の寿命に与える影響が無視できなくなる
場合があるなど、クリアランスＣの設計に関しては検討
の余地があった。

【０００４】本発明の目的は、上記問題を解決し、高負
荷時から低負荷時までのいずれの状態においても必要に
応じた最適な減衰力を得ることができる油圧式オートテ
ンショナを提供することにある。

【０００５】

【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、内筒と、内筒
にクリアランスをもって軸方向に進入するピストン部を
備えたプランジャと、プランジャを退出方向に付勢する
リターンスプリングとを備え、プランジャから伝動部材
に適度なテンションを与える油圧式オートテンショナに
おいて、高負荷時に伝動部材が延びることに伴い、ピス
トン部が軸方向のうち退出方向に変位したときにクリア
ランスが小さくなるように、内筒のクリアランスを決め
る部位の内径又はピストン部のクリアランスを決める部
位の外径の少なくとも一方を軸方向に変化させたことを
特徴とする油圧式オートテンショナ。

【０００６】ここで、「内筒のクリアランスを決める部
位」及び「ピストン部のクリアランスを決める部位」と
しては、内筒にプランジャが進入したときに内筒とプラ
ンジャとが重なる範囲の全部に亘る場合や、該重なる範
囲内の一部の長さ範囲である場合や、一方の部位が前記
重なる範囲で他方の部位が前記一部の長さ範囲である場
合などを例示できる。

【０００７】「内筒のクリアランスを決める部位の内
径」又は「ピストン部のクリアランスを決める部位の外
径」を軸方向に変化させる具体的態様としては、特に限
定されないが、次の態様を例示できる。（１）内筒のクリアランスを決める部位の内径を軸方向
に一定とし、ピストン部のクリアランスを決める部位の
外径を進入方向側ほど拡大させて略円錐面とした態様。（２）内筒のクリアランスを決める部位の内径をピスト
ン部の退出方向側ほど縮小させて略円錐穴面とし、ピス
トン部のクリアランスを決める部位の外径を軸方向に一
定とした態様。（３）内筒のクリアランスを決める部位の内径をピスト
ン部の退出方向側ほど縮小させて略円錐穴面とし、ピス
トン部のクリアランスを決める部位の外径を進入方向側
ほど拡大させて略円錐面とした態様。

【０００８】これらの態様において、「略円錐面」又は
「略円錐穴面」は、径が軸方向に直線的に変化する厳密
な円錐面又は円錐穴面のみならず、径が軸方向に曲線的
に変化する釣鐘状の円錐面又は円錐穴面も含む意味であ
る。「略円錐面」又は「略円錐穴面」の軸線に対する傾
斜角度（テーパー角度）は、特に限定されないが、０．
０５〜０．５度が好ましく、０．１〜０．３度がさらに
好ましい。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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内筒３０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の開口端部から内筒３０のシリン
ダ部３２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がクリアランスＣ
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。

【００１２】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、ケーシング１４の底
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
１２を退出方向（図では上方）へ付勢している。

【００１３】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。

【００１４】高負荷時に伝動部材としてのベルト１が延
びることに伴い、ピストン部２１が軸方向のうち退出方
向に変位したときにクリアランスＣが小さくなるよう
に、内筒３０のクリアランスＣを決める部位Ａ１の内径
を軸方向に一定とし、ピストン部２１のクリアランスＣ
を決める部位Ａ２の外径が進入方向側ほど拡大させた円
錐面となっている。

【００１５】すなわち、内筒３０のシリンダ部３２は、
内径が軸方向に一定でピストン部の進入口となるボディ
３２ａと、ボディ３２ａよりやや大きい内径の途中部３
２ｃと、ボディ３２ａと途中部３２ｃとの間の境界部３
２ｂとで構成され、また、ピストン部２１は、その外径
が進入方向側ほど拡大させた円錐面２１ａが形成されて
いる。従って、境界部３２ｂからボディ３２ａの上端ま
での長さ範囲が内筒３０のクリアランスＣを決める部位
Ａ１となり、その長さ範囲にピストン部２１が摺動した
ときに重なる長さ範囲がピストン部２１のクリアランス
Ｃを決める部位Ａ２となる。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】内筒３０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、内筒
３０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１
１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、内筒３０の底壁３１に設けられた逆止弁２
８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。また、高圧油室２６と低圧油室２
７とは、内筒３０・ピストン部２１間のクリアランスＣ
を介しても連通し、オイル１１はクリアランスＣを経て
高圧油室２６から低圧油室２７へリークし得るようにな
っている。

【００１９】逆止弁２８は、内筒３０の底壁３１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２８ａと、環状ボールシート２８
ａに受けられたチェックボール２８ｂと、環状ボールシ
ート２８ａの直ぐ上側にチェックボール２８ｂを囲むよ
うに嵌着されたリテーナ２８ｃと、リテーナ２８ｃ・チ
ェックボール２８ｂ間に装着されたバネ２８ｄとからな
っている。

【００２０】すなわち、プランジャ１２のピストン部２
１は、伝動部材としてのベルト１が延びて弛みが生じた
とき、内筒３０から退出方向に摺動し、逆にベルト１が
縮んだときにはプランジャ１２のピストン部２１は、オ
イル１１をクリアランスＣを通じて高圧油室２６から低
圧油室２７へリークさせて内筒３０に対して進入方向に
摺動してベルト１に適度なテンションを与える。

【００２１】以上のように構成された油圧式オートテン
ショナは、次のように作用する。図２（ａ）に示すよう
に、低負荷でベルト１の延びが小さいとき、遊び滑車３
はベルト１の張力を受けて下方に押さえられ、プランジ
ャ１２は内筒３０に深く進入している。このとき、図２
（ｂ）に示すように、内筒３０とプランジャ１２とのク
リアランスＣは、ピストン部２１と境界部３２ｂとの間
において最小となる。この状態から負荷が変動してやや
低負荷に傾くと、ベルト１の延びがさらに小さくなり、
プランジャ１２は内筒３０にさらに深く進入させられよ
うとする。このとき、内筒３０とプランジャ１２とのク
リアランスＣが大きいため、減衰力は小さくなる。従っ
て、クリアランスＣを介して高圧油室２６から低圧油室
２７へオイル１１がリークしやすく、プランジャ１２は
内筒３０に進入しやすくなる。

【００２２】次に、図３（ａ）に示すように、高負荷で
ベルト１の延びが大きいとき、リターンスプリング３８
により付勢されたプランジャ１２は内筒３０から退出方
向に摺動し、アーム４、遊び滑車３を介してベルト１を
押さえて適正張力を維持する。このとき、プランジャ１
２が内筒３０から退出方向に摺動したことに伴って、図
３（ｂ）に示すように、シリンダ部３２とピストン部２
１とのクリアランスＣは低負荷時の図２（ｂ）に比べて
小さくなる。この状態から負荷が変動してやや低負荷に
傾くと、ベルト１の延びが小さくなり、プランジャ１２
は内筒３０に進入させられようとする。このとき、シリ
ンダ部３２とピストン部２１とのクリアランスＣが低負
荷時の図２（ｂ）に比べて小さくなっているため、減衰
力は大きくなる。従って、クリアランスＣを介してのオ
イル１１のリークがしにくくなり、プランジャ１２は内
筒３０に進入しにくくなる。

【００２３】すなわち、プランジャ１２の減衰力が、よ
り高負荷になるに連れて大きくなるようになっていて、
ベルト１が弛んでベルト鳴きを生じやすい高負荷の状態
に傾くほど、プランジャ１２の減衰力を大きくしてプラ
ンジャ１２のベルト１への追従を適正化するので、追従
不足が生じず、ベルト鳴きも発生しない。

【００２４】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４、図５、図６を参
照して説明する。本実施形態は、シリンダ部の形状にお
いてのみ第一実施形態と相違するものである。

【００２５】すなわち、本実施形態の内筒３０のクリア
ランスＣを決める部位の内径をピストン部２１の退出方
向側ほど縮小させて円錐穴面３２ｄとし、ピストン部２
１のクリアランスＣを決める部位の外径を進入方向側ほ
ど拡大させて円錐面２１ａとしている。

【００２６】本実施形態のシリンダ部３２のボディ３２
ａは、その内径が進入方向側ほど拡大させた円錐穴面３
２ｄとなっている。また、ピストン部２１の円錐面２１
ａとシリンダ部３２の円錐穴面３２ｄとは、軸線に対す
る傾斜角度（テーパー角度）が異なる角度に形成されて
いてもよいが、図示例では等しく形成されている。この
とき、ボディ３２ａの上端から境界部３２ｂまでの長さ
範囲が内筒３０のクリアランスＣを決める部位Ａ５とな
り、ピストン部２１が進入方向と退出方向とに最大摺動
したときに内筒３０のクリアランスＣを決める部位Ａ５
と重なる長さ範囲がピストン部２１のクリアランスＣを
決める部位Ａ６となる。

【００２７】以上のように構成された第二実施形態の油
圧式オートテンショナは、次のように作用する。図５
（ａ）に示すように、低負荷でベルト１の延びが小さい
とき、遊び滑車３はベルト１の張力を受けて下方に押さ
えられ、プランジャ１２は内筒３０に深く進入してい
る。このとき、図５（ｂ）に示すように、シリンダ部３
２とピストン部２１とのクリアランスＣは、円錐穴面３
２ｄと円錐面２１ａとの距離となる。この状態から負荷
が変動してやや低負荷に傾くと、ベルト１の延びがさら
に小さくなり、プランジャ１２は内筒３０にさらに深く
進入させられようとする。このとき、内筒３０とプラン
ジャ１２とのクリアランスＣが大きいため、このクリア
ランスＣを介して高圧油室２６から低圧油室２７へオイ
ル１１がリークして、ピストン部２１はシリンダ部３２
に進入することができる。

【００２８】次に、図６（ａ）に示すように、高負荷で
ベルト１の延びが大きいとき、リターンスプリング３８
により付勢されたプランジャ１２は内筒３０から退出方
向に摺動し、アーム４、遊び滑車３を介してベルト１を
押さえて適正張力を維持する。このとき、プランジャ１
２が内筒３０から退出方向に摺動したことに伴って、図
６（ｂ）に示すように、シリンダ部３２とピストン部２
１とのクリアランスＣは低負荷時の図５（ｂ）よりも小
さくなる。この状態から負荷が変動してやや低負荷に傾
くと、ベルト１の延びが小さくなり、プランジャ１２は
内筒３０に進入させられようとする。このとき、シリン
ダ部３２とピストン部２１とのクリアランスＣが低負荷
時の図５（ｂ）に比べて小さいため、このクリアランス
Ｃを介してのオイル１１のリークは少なくなり、ピスト
ン部２１はシリンダ部３２に進入しにくくなる。

【００２９】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。

【００３０】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）クリアランスを決める部位以外もクリアランスを
決める部位と同様の形状を継続させること。（２）クリアランスを決める部位以外は、クリアランス
を決める部位と異なる形状に変更すること。

【００３１】

【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、高負荷時から低負荷時ま
でのいずれの状態においても必要に応じた最適な減衰力
を得ることができるという優れた効果を奏する。

【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】同油圧式オートテンショナの（ａ）は使用状態
を示す概略図、（ｂ）は図２（ａ）の要部拡大断面図で
ある。

【図３】同油圧式オートテンショナの（ａ）は図２
（ａ）と異なる状態を示す概略図、（ｂ）は図３（ａ）
の要部拡大断面図である。

【図４】本発明の第二実施形態に係る油圧式オートテン
ショナの縦断面図である。

【図５】同油圧式オートテンショナの（ａ）は使用状態
を示す概略図、（ｂ）は図５（ａ）の要部拡大断面図で
ある。

【図６】同油圧式オートテンショナの（ａ）は図５
（ａ）と異なる状態を示す概略図、（ｂ）は図６（ａ）
の要部拡大断面図である。

【図７】従来の油圧式オートテンショナの縦断面図であ
る。

【図８】同油圧式オートテンショナの要部拡大断面図で
ある。。

【図９】油圧式オートテンショナの一使用例を示す概略
図である。

【符号の説明】

１ベルト１２プランジャ２１ピストン部３０内筒３８リターンスプリングＡ１部位Ａ２部位Ｃクリアランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内筒と、前記内筒にクリアランスをもっ
て軸方向に進入するピストン部を備えたプランジャと、
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
グとを備え、前記プランジャから伝動部材に適度なテン
ションを与える油圧式オートテンショナにおいて、高負荷時に伝動部材が延びることに伴い、前記ピストン
部が軸方向のうち退出方向に変位したときに前記クリア
ランスが小さくなるように、前記内筒の前記クリアラン
スを決める部位の内径又は前記ピストン部の前記クリア
ランスを決める部位の外径の少なくとも一方を軸方向に
変化させたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】前記内筒の前記クリアランスを決める部
位の内径を軸方向に一定とし、前記ピストン部の前記ク
リアランスを決める部位の外径を進入方向側ほど拡大さ
せて略円錐面とした請求項１記載の油圧式オートテンシ
ョナ。
【請求項３】前記内筒の前記クリアランスを決める部
位の内径を前記ピストン部の退出方向側ほど縮小させて
略円錐穴面とし、前記ピストン部の前記クリアランスを
決める部位の外径を進入方向側ほど拡大させて略円錐面
とした請求項１記載の油圧式オートテンショナ。