JP2003301901A

JP2003301901A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2003301901A
Application number: JP2002105534A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kato; 勇二加藤; Kikuya Ichiishi; 喜久也市石; Mitsunori Teramura; 光功寺村
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】チェックボール及び環状ボールシートの摩耗
を抑制し、吸着現象を低減させ、キャビテーション、エ
アレーション、チェック遅れ等による逆止弁の機能低下
を長期にわたり防止することができる高信頼性の油圧式
オートテンショナを提供する。【解決手段】高圧油室２６と低圧油室とを一方向にの
み連通可能とするチェックボール式逆止弁２８を備えた
油圧式オートテンショナにおいて、逆止弁２８の機能低
下を防止するために、チェックボール３０を受ける環状
ボールシート３２の表面にショットピーニング処理を施
し、チェックボール３０を環状ボールシート３２の表面
の硬度と同等以上の硬度の材質とする。

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】図３に示す油圧式オートテンショナ５０
においては、内筒５１の底壁５１ａとピストン部５２の
下端面との間に高圧油室５３が形成され、内筒５１の外
周面とケーシング５４の内周面との間に低圧油室５５が
形成されている。高圧油室５３と低圧油室５５とは、底
壁５１ａの連通孔５６に設けられた逆止弁５７を介し
て、低圧油室５５から高圧油室５３への一方向に連通可
能となっている（特開平１０−１４１４５３号公報、特
開平１０−３２５４４８号公報）。

【０００３】逆止弁５７は、図４に示すように、内筒５
１の底壁５１ａに開けられた連通孔５６と、連通孔５６
の上縁が面取りされてなる環状ボールシート５８と、環
状ボールシート５８に受けられたチェックボール５９
と、チェックボール５９を囲むように内筒５１の底壁５
１ａに嵌着されたリテーナ６０と、リテーナ６０・チェ
ックボール５９間に装着されたバネ６１とからなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】チェックボール５９は
耐摩耗性に優れた例えば軸受鋼（通常、ＳＵＪ２）によ
り形成され、環状ボールシート５８は硬度の高い例えば
合金鋼により形成されて、両者５９，５８の機械的な摩
耗が防止されている。しかし、油圧式オートテンショナ
５０が上下に伸縮するのに伴い、逆止弁５７が作動し、
チェックボール５９が環状ボールシート５８の表面へ衝
突を繰り返すことになる。すると、チェックボール５９
と環状ボールシート５８とに摩耗が生じて、次のような
逆止弁５７の効果が低下するという問題があった。両者５９，５８の摩耗が進むと、両者５９，５８間
で吸着が発生し、キャビテーション及びエアレーション
の原因となる。また、この吸着でチェックボール５９の開き遅れが
発生するため、チェックボール５９の挙動が不安定にな
り、チェック遅れ等による機能低下が起こる。

【０００５】また、環状ボールシート５８の表面の硬度
を上げると耐摩耗性は増すが、チェックボール５９への
攻撃性も増してしまう。そのため、硬度を向上させた環
状ボールシート５８とチェックボール５９との組み合わ
せでは、チェックボール５９の摩耗が大きくなってしま
う。

【０００６】本発明の目的は、上記問題を解決し、チェ
ックボール及び環状ボールシートの摩耗を抑制し、吸着
現象を低減させ、キャビテーション、エアレーション、
チェック遅れ等による逆止弁の機能低下を長期にわたり
防止することができる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。

【０００７】

【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
圧油室とを一方向にのみ連通可能とするチェックボール
式逆止弁を備えた油圧式オートテンショナにおいて、逆
止弁の機能低下を防止するために、チェックボールを受
ける環状ボールシートの表面にショットピーニング処理
を施し、チェックボールを環状ボールシートの表面の硬
度と同等以上の硬度の材質とすることを特徴とする。

【０００８】環状ボールシートの材質は、特に限定され
ないが、合金鋼を例示できる。ショットピーニング処理
としては、特に限定されないが、精密ショットピーニン
グを例示でき、精密ショットピーニングに使用するショ
ットとしては特に限定されないが、セラミックショッ
ト、ガラスビーズショット及びスチールショットを例示
できる。ショットの大きさ及び噴射速度は特に限定され
ないが、４０〜２００ミクロンの微小ショットを１００
ｍ／秒以上で噴射することが好ましい。

【０００９】チェックボールの材質は、特に限定されな
いが、ファインセラミック及び硬質金属であることが好
ましく、ファインセラミックとしては、特に限定されな
いが、ＳｉＣ（炭化珪素）、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）、
ＺｒＯ_２（ジルコニア）等を例示できる。

【００１０】

【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及び図２を
参照して説明する。これらの油圧式オートテンショナ１
０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。

【００１１】図１に示す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１４を備え、ケーシ
ング１４の下面には、環状のカラー１６が回動可能に設
けられている。ケーシング１４の内周の被圧入部１８に
は有底筒状の内筒２０が挿入され圧入固定されている。
ケーシング１４の開口端部から内筒２０のシリンダ部２
０ｂ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。

【００１２】プランジャ１２の上部には、ケーシング１
４の開口に進入した長めの外筒３７ａと、プランジャ１
２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、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。また、プランジ
ャ１２の上部には、プランジャ１２からケーシング１４
の開口端部を被いケーシング１４の外周にまで配される
樹脂製のダストカバー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。

【００１３】内筒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、内筒
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。

【００１４】逆止弁２８は、図２（ａ）に示すように、
合金鋼によりなる内筒２０の底壁２０ａに開けられた連
通孔２９と、連通孔２９の上縁が面取りされ形成された
環状ボールシート３２と、環状ボールシート３２に受け
られる球体のチェックボール３０と、チェックボール３
０を囲むように内筒２０の底壁２０ａ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。

【００１５】環状ボールシート３２の表面には、硬度向
上処理である精密ショットピーニングが施され、環状ボ
ールシート３２の表面の耐摩耗性を向上させている。本
実施形態では、５０ミクロン、硬さＨＶ８００〜９００
の微小セラミックショットを被加工面に２００ｍ／秒で
噴射するＷＰＣ処理（ＷｉｄｅＰｅａｎｉｎｇＣｌ
ｅａｒｎｉｎｇ、株式会社不二機販及び株式会社不二製
作所の登録商標）を採用した。

【００１６】チェックボール３０は、処理後の環状ボー
ルシート３２の表面の硬度と同等以上の硬度の高いファ
インセラミックの一種であるＳｉ_３Ｎ_４（窒化ケイ素）
により形成されていて、耐摩耗性を向上している。

【００１７】以上のように構成された実施形態の油圧式
オートテンショナ１０の逆止弁２８は、次のように作動
する。ピストン部２１が押し込まれ、図２（ａ）の矢印
に示すように、オイル１１が図１の高圧油室２６から低
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。次に、ピストン部２１がリターン
スプリング３８の弾発力によって上方に付勢され、図２
（ｂ）の矢印に示すように、オイル１１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、チ
ェックボール３０はリテーナ２・チェックボール３０間
に装着されたバネ３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。次にまた、ピ
ストン部２１が押し込まれると、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。
このように、チェックボール３０は環状ボールシート３
２に着座・離間を繰り返すことになる。

【００１８】本実施形態の油圧式オートテンショナ１０
によれば、以下の効果が得られる。（１）環状ボールシート３２に、ショットピーニング処
理が施されることにより、疲労強度の増大、耐摩耗性の
向上があげられる。特に、金属表面に微小な塑性変形に
伴う硬化層が生じることで、環状ボールシート３２の耐
摩耗性を向上させることができる。さらに、ショットピ
ーニング処理方法の中でもＷＰＣ処理方法は、金属表面
に微細なショットを高速で噴射するため、ショットが金
属表面に衝突したときに瞬間的に熱が発生し、金属の結
晶を一度溶かしてしまう程の温度となり、金属表面の結
晶が微細化して結びつきが強まり摩擦に強くなるという
表面熱処理の効果も加わるので、耐摩耗性を大幅に向上
させることができる。（２）逆止弁２８において、ショットピーニング処理が
施された環状ボールシート３２を用い、さらに、チェッ
クボール３０を硬度の高いファインセラミック製とする
ことで、チェックボール３０及び環状ボールシート３２
の摩耗を抑制し、逆止弁２８の吸着現象を低減させるこ
とができる。（３）また、逆止弁２８の吸着現象を低減させることか
ら、逆止弁２８のキャビテーション、エアレーション、
チェック遅れ等による機能低下を長期にわたり防止させ
ることができる高信頼性の油圧式オートテンショナ１０
とすることができる。

【００１９】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）環状ボールシートの表面に、ショットピーニング
処理を施してからコーティング処理又はメッキ処理を施
すこと。（２）ショットピーニング処理をチェックボールの表面
にも施すこと。（３）チェックボールの表面に、表面処理としてコーテ
ィング処理又はメッキ処理を施すこと。

【００２０】

【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、チェックボール及び環状
ボールシートの摩耗を抑制し、吸着現象を低減させ、キ
ャビテーション、エアレーション、チェック遅れ等によ
る逆止弁の機能低下を長期にわたり防止することができ
る高信頼性の装置であるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る油圧式オートテンショ
ナを示す断面図である。

【図２】同実施形態に係る油圧式オートテンショナの
（ａ）、（ｂ）は逆止弁の要部拡大断面図である。

【図３】従来の油圧式オートテンショナを示す断面図で
ある。

【図４】同油圧式オートテンショナの逆止弁の要部拡大
図である。

【符号の説明】

２リテーナ３バネ１０油圧式オートテンショナ１４ケーシング２０内筒２１ピストン部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３８リターンスプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺村光功愛知県西尾市中畑町浜田下10番地株式会社オティックス内Ｆターム(参考） 3H058 AA04 BB02 BB03 BB24 BB27 CB16 CB17 CB21 CD05 EE03 EE12 3J049 AA01 AA08 BB13 BB26 BB35 BC03 BH20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧油室と低圧油室とを一方向にのみ連
通可能とするチェックボール式逆止弁を備えた油圧式オ
ートテンショナにおいて、前記逆止弁の機能低下を防止するために、前記チェック
ボールを受ける環状ボールシートの表面にショットピー
ニング処理を施し、前記チェックボールを前記環状ボー
ルシートの表面の硬度と同等以上の硬度の材質とするこ
とを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】前記チェックボールの材質は、セラミッ
ク又は硬質金属である請求項１記載の油圧式オートテン
ショナ。