(57)【要約】【課題】クリアランスの従来設計に影響を与えることなく、オイルへのエア混入を未然に防止して、オートテンショナ機能の低下と異音の発生とを防止する。【解決手段】高圧油室と低圧油室とを備え、高圧油室のオイルＬが、シリンダ１７とプランジャのピストン部１８と間のクリアランスＧを経て、シリンダ１７の端面付近にあるクリアランスＧの端から低圧油室へリークする油圧式オートテンショナにおいて、シリンダ１７の内周面に、クリアランスＧの端から溝角度θ＝５〜１５°をなす円錐面４１によって凹む溝４０を設けるとともに、シリンダ１７の内周面における溝４０よりもシリンダの端面側に、ピストン部１８側へ突出する絞り部４５を設け、絞り部４５とピストン部１８との間にクリアランスＧより大きい絞り隙間Ａを形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの（１７）内部でプランジャ（８）のピストン部（１８）に押圧される高圧油室（２３）と、前記高圧油室（２３）に逆止弁（２５）を介して連通し得る低圧油室（２４）とを備え、前記高圧油室のオイル（Ｌ）が、前記シリンダと前記ピストン部と間のクリアランス（Ｇ）を経て、前記シリンダの端面付近にある前記クリアランス（Ｇ）の端から前記低圧油室へリークする油圧式オートテンショナにおいて、
前記シリンダ（１７）の内周面に、前記クリアランス（Ｇ）の端から前記シリンダ（１７）の端面側へ向いて該内周面の長さ方向に対し溝角度（θ）５〜１５°をなす円錐面（４１）によって凹む溝（４０）を設けるとともに、前記シリンダ（１７）の内周面における前記溝（４０）よりも前記シリンダの端面側に、前記ピストン部（１８）側へ突出する絞り部（４５）を設け、前記絞り部（４５）と前記ピストン部（１８）との間に前記クリアランス（Ｇ）より大きい絞り隙間（Ａ）を形成したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
前記溝（４０）の最大深さ（Ｅ）を０．１５ｍｍ以上とし、前記絞り部（４５）の突出する絞り高さ（Ｃ）を０．１ｍｍ以上とし、前記絞り隙間（Ａ）を前記クリアランス（Ｇ）の３〜１０倍とした請求項１記載の油圧式オートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、油圧式オートテンショナ１００の多くは、ケーシング１０１とその内側に設けたシリンダ１０２との間に低圧油室１０６を形成し、シリンダ１０２の内部にプランジャ１０３で押圧される高圧油室１０５を形成し、リターンスプリング１０４がプランジャ１０３を退出方向へ付勢することで、オイルＬが低圧油室１０６から高圧油室１０５へ逆止弁１０７を介して一方向に流入する一方、過負荷時にプランジャ１０３がシリンダ１０２に深く進入する際に、高圧油室１０５のオイルＬが、シリンダ１０２とプランジャ１０３のピストン部１１１と間のクリアランスＧを経て、該シリンダ１０２の上端面付近にあるクリアランスＧの端から低圧油室１０６へリークするように構成されている。
【０００３】
ところが、上記の過負荷時に、プランジャ１０３の上下ストロークが大きい場合や周波数が高い場合には、図９に示すように、該オイルＬはクリアランスＧの端から、シリンダ１０２の内周面の端に形成されているテーパー開口１１０を経て、低圧油室１０６のオイルＬの上方のエア中へ勢いよく噴出し、そのエアを巻き込んで低圧油室１０６のオイルＬに落下する。従って、低圧油室１０６のオイルＬへのエア１０９の混入量が次第に増加する。このエア１０９はやがてオイルＬとともに逆止弁１０７を経て高圧油室１０５に流入するため、プランジャ１０３にエア１０９の体積分のガタが生じてオートテンショナ機能が低下し、テンションを与える対象物であるベルト等の振れが増加したり、異音が発生したりするという問題があった。そこで、このエアの問題に対応する手段が幾つか提案されている。
【０００４】
特許文献１には、エアの巻き込みを未然に防止する手段として、シリンダの上部の内周面に環状の噴出溝を凹設し、噴出溝の溝底を貫通する噴出穴を形成し、高圧油室のオイルＬがクリアランスから噴出溝と噴出穴とを経て低圧油室のオイルＬ中へ直接放出することが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、エアの巻き込みが生じたことに対処する手段として、低圧油室に、オイルは通すが気泡は通しにくい狭い隙間をケーシングとの間に形成するバッフルを設け、低圧油室のオイルに混入した気泡が高圧油室へ入るのを防ぐことが記載されている。
【特許文献１】特開平９−２０３４４７号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６０９２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１の噴出穴による手段は、噴出孔がクリアランスの途中でバイバス路として働き、高圧油室からのオイルの噴出速度を変えるので、クリアランスの従来設計を変更する必要があった。また、特許文献２のバッフルによる手段は、エアの巻き込みが生じた後の対処療法であった。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、クリアランスの従来設計に影響を与えることなく、オイルへのエアの巻き込みを低減して、オートテンショナ機能の低下と異音の発生とを防止す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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、シリンダの内部でプランジャのピストン部に押圧される高圧油室と、前記高圧油室に逆止弁を介して連通し得る低圧油室とを備え、前記高圧油室のオイルが、前記シリンダと前記ピストン部と間のクリアランスを経て、前記シリンダの端面付近にある前記クリアランスの端から前記低圧油室へリークする油圧式オートテンショナにおいて、
前記シリンダの内周面に、前記クリアランスの端から前記シリンダの端面側へ向いて該内周面の長さ方向に対し溝角度（θ）５〜１５°をなす円錐面によって凹む溝を設けるとともに、前記シリンダの内周面における前記溝よりも前記シリンダの端面側に、前記ピストン部側へ突出する絞り部を設け、前記絞り部と前記ピストン部との間に前記クリアランス（Ｇ）より大きい絞り隙間（Ａ）を形成したことを特徴とする。
【０００９】
［作用］
（１）上記のようなクリアランスの端から緩い溝角度範囲の円錐面によって凹む溝は、クリアランスの端から噴き出るオイルの勢い（流速）を、該オイルの剥離をあまり起こさせることなくディフューザ作用により弱める（低減させる）ことができるため、オイルの泡立ちを抑制する作用がある。但し、多少は泡立ちは避けられない。
（２）そして、さらに溝よりもシリンダの端面側に設けた絞り部と、ピストン部との間に形成したクリアランスより大きい絞り隙間（Ａ）は、前記溝で勢いが弱められたオイルを、それに含まれる泡を絞り部により絞りながら、絞り隙間（Ａ）から流出させる作用がある。絞り部は、例えば円環状でもよいし、ブツブツに切れた断続環状でもよい。
上記の作用（１）（２）により、クリアランスの端から吹き出るオイルへの（前記泡による）エアの巻き込みを低減して、オートテンショナ機能の低下と異音の発生とを防止することができる。
【００１０】
ここで、前記作用（２）を高めるためには、前記溝の最大深さ（Ｅ）を０．１５ｍｍ以上とし、前記絞り部の突出する絞り高さ（Ｃ）を０．１ｍｍ以上とし、前記絞り隙間（Ａ）を前記クリアランス（Ｇ）の３〜１０倍とすることが好ましい。そのためには、前記溝の長さ（Ｄ）（シリンダの長さ方向と同方向の長さ）は、前記溝角度（θ）に応じて前記溝の最大深さ（Ｅ）が０．１５ｍｍ以上となる長さが好ましい。なお、前記絞り部の長さ（Ｂ）（シリンダの長さ方向と同方向の長さ）は、特に限定されない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の油圧式オートテンショナによれば、クリアランスの従来設計に影響を与えることなく、オイルへのエアの巻き込みを低減して、オートテンショナ機能の低下と異音の発生とを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
シリンダ１７の内部でプランジャ８のピストン部１８に押圧される高圧油室２３と、高圧油室２３に逆止弁２５を介して連通し得る低圧油室２４とを備え、高圧油室２３のオイルＬが、シリンダ１７とプランジャ８のピストン部１８と間のクリアランスＧを経て、シリンダ１７の端面付近にあるクリアランスＧの端から低圧油室２４へリークする油圧式オートテンショナ１０において、シリンダ１７の内周面に、クリアランスＧの端からシリンダ１７の端面側へ向いて該内周面の長さ方向に対し溝角度θ＝５〜１５°をなす円錐面４１によって凹む溝４０を設けるとともに、シリンダ１７の内周面における前記溝よりもシリンダ１７の端面側に、ピストン部１８側へ突出する円環状の絞り部４５を設け、絞り部４５とピストン部１８との間にクリアランスＧより大きい絞り隙間Ａを形成した。
【実施例】
【００１３】
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例について、図１〜図３を参照して説明する。本実施例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の内周下部には縮径した被圧入部１５が設けられ、被圧入部１５の内周面とケーシング１１の内底面とには油溝１６が凹設されている。
【００１４】
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有底のシリンダ１７が挿入され、その下端部が被圧入部１５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の内側には、プランジャ８の下端部に設けられた棒状のピストン部１８が上下摺動可能に進入している。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２のアーム４に連結される。
【００１５】
シリンダ１７とピストン部１８の下端面との間にはピストン部１８に押圧される高圧油室２３が形成され、シリンダ１７の外周面とケーシング１１の内周面との間には低圧油室２４が形成されている。高圧油室２３と低圧油室２４には適量のオイルＬが入れられ、低圧油室２４の上部には空気が存在している。高圧油室２３と低圧油室２４とは、シリンダ１７の底壁に設けられた連通孔２６とその高圧油室２３側に設けられた逆止弁２５と前記油溝１６とを介して、低圧油室２４から高圧油室２３への一方向に連通可能となっている。
【００１６】
また、高圧油室２３と低圧油室２４との間を隔てる隔壁であるシリンダ１７とプランジャ８のピストン部１８との間には、リーク通路としての断面細環状のクリアランスＧが設けられている。そして、高圧油室２３内のオイルを、該クリアランスＧを経て、シリンダ１７の端面付近にある該クリアランスＧの端から低圧油室２４へリーク（流出）させられるようになっている。このクリアランスＧの間隙αは平均値で０．０１〜０．０４ｍｍ程度が好ましく、本実施例では０．０２５ｍｍとした。但し、このクリアランスＧの間隙αは全周で一定とは限らず、前記平均値より大きい部分と小さい部分とに偏る場合もある。
【００１７】
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、被圧入部１５の上面に設置されたスプリングシート３３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（退出方向）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。
【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。
【００１９】
さて、本実施例の特徴として、図３（ａ）に示すように、シリンダ１７の内周面には、クリアランスＧの端からシリンダ１７の端面側へ向いて該内周面の長さ方向に対し溝角度θ＝５〜１５°をなす円錐面４１によって凹む溝４０が設けられるとともに、シリンダ１７の内周面における溝４０よりもシリンダ１７の端面側には、ピストン部１８側へ突出する円環状の絞り部４５が設けられ、絞り部４５とピストン部１８との間にクリアランスＧより大きい絞り隙間Ａが形成されている。
【００２０】
より具体的には、溝４０に関しては、溝角度θは９．５°であり、溝の長さＤ（シリンダの長さ方向と同方向の長さ）が１．９ｍｍであり、溝の最大深さＥが０．２ｍｍである。絞り部４５に関しては、突出する絞り高さＣが０．１ｍｍ、絞り隙間Ａが０．１２５ｍｍ（クリアランスＧの３〜５倍程度が適当）、長さＢ（シリンダの長さ方向と同方向の長さ）が０．５ｍｍである。
【００２１】
なお、シリンダ１７の内周面における絞り部４５よりもシリンダ１７の端面側には、従来例とほぼ同様、シリンダ１７の内周面の長さ方向に対し角度約３０°をなして拡径するテーパー開口３４が形成されている。
【００２２】
以上のように構成された油圧式オートテンショナ１０は、例えば図２に示すように使用される。同例では、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。このアーム４の中央部に油圧式オートテンショナ１０が連結される。
【００２３】
そして、Ｖベルト１のテンションが過小になると、Ｖベルト１は遊び滑車３及びアーム４を介して、リターンスプリング３１によるプランジャ８の上方への変位を許容し、図２（ａ）に示すように、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。すると、高圧油室２３の圧力が低圧油室２４の圧力より一時的に低下し、逆止弁２５が開き、低圧油室２４内のオイルが油溝１６を経て連通孔２６から高圧油室２３内に流入する。こうして、Ｖベルト１に適度なテンションが加わる。
【００２４】
一方、Ｖベルト１のテンションが過負荷等により過大になると、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を下方へ強く押圧する。すると、図２（ｂ）に示すように、高圧油室２３内のオイルはクリアランスＧを経て低圧油室２４へリークする。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】
さて、このテンション過大時に、プランジャ８の上下ストロークが大きい場合や周波数が高い場合には、高圧油室２３のオイルＬはクリアランスＧの端から噴出する。しかし、本実施例では、シリンダ１７の内周面に、緩い溝角度θをなす円錐面４１によって凹む溝４０が設けられるとともに、ピストン部１８側へ突出する円環状の絞り部４５が設けられ、絞り部４５とピストン部１８との間にクリアランスＧより大きい絞り隙間Ａが形成されているため、前記［作用］の項で述べたとおり、次の作用（１）（２）により、クリアランスＧの端から噴出するオイルＬは、エアの巻き込みが低減されて、低圧油室２４に流れる。従って、前述したエア混入によるオートテンショナ機能の低下と異音の発生とを防止することができる。
（１）溝４０は、クリアランスＧの端から噴き出るオイルＬの勢い（流速）を、該オイルＬの剥離をあまり起こさせることなくディフューザ作用により弱める（低減させる）ことができるため、オイルＬの泡立ちを抑制する作用がある。但し、多少は泡立ちは避けられない。
（２）さらに絞り部４５と絞り隙間Ａは、前記溝４０で勢いが弱められたオイルＬを、それに含まれる泡を絞り部４５により絞りながら、絞り隙間Ａから流出させる作用がある。
【００２６】
上記の効果を確認するため、前記ケーシング１１の側壁に透明窓３６を設けて、図２の（ａ）と（ｂ）の状態でテンショナを１０分間程度繰り返し伸縮させている時に、透明窓３６を通して低圧油室２４でのオイルＬの泡立ち状態を見るという視認試験を行った。すると、図３（ｂ）に３回行った結果を示すとおり、低圧油室２４に貯留されたオイルＬの油面の上に少量の泡Ｌｂが浮かんでいる程度の、良い状態であった。そして、１回目と３回目は泡Ｌｂが特に少なかったため、その状態を最も良い評点６とし、次に述べる泡Ｌｂの最も多かった比較例１の状態を最も悪い評点１として、その間の状態を６段階評価することとした。
【００２７】
次に、図３〜図７に示す比較例１〜比較例５についても、上記実施例と同様の視認試験を行い、比較検討した。これらの比較例は、オイル噴出部位であるシリンダ１０２の端部の形状・構造においてのみ実施例と相違し、その他の各部については実施例と共通するものである。
【００２８】
図４の比較例１は、前述した従来例と同じものであり、シリンダ１０２の内周面の端部に、クリアランスＧの端からシリンダ１０２の内周面の長さ方向に対し角度３０°をなして拡径するテーパー開口１１０が形成されているものである。実施例の溝４０及び絞り部４５に相当するものはない。視認試験の結果は、図４（ｂ）に示すように、低圧油室２４に貯留されたオイルＬの油面から底部に到るまで多量の泡Ｌｂが混入している悪い状態であり、前記のとおり評点１とした。
【００２９】
図５の比較例２は、クリアランスＧの端からシリンダ１０２の内周面の長さ方向に対し角度９．１°をなして拡径し始め、途中でＲ６．８ｍｍで湾曲し、最後はシリンダ１０２の内周面の長さ方向に対し角度３０．５°をなすテーパー開口１１０が形成されたものである。視認試験の結果は、図５（ｂ）に示すように、低圧油室２４に貯留されたオイルＬの油面から中央深さレベル位までかなり多い泡Ｌｂが混入している状態であり、評点２又は３とした。この比較例２では、クリアランスＧの端から緩やかに連続するテーパー開口１１０が、実施例の溝４０の円錐面４１に相当する作用を奏したことにより、比較例１よりも泡Ｌｂの巻き込みが減少したものと考えられる。しかし、実施例の絞り部４５に相当するものがないため、実施例よりも泡Ｌｂの巻き込みが多かったものと考えられる。
【００３０】
図６の比較例３は、クリアランスＧの端からシリンダ１０２の内周面の長さ方向に対し溝角度θ＝２９．２°をなす円錐面４１０によって凹む溝４００が設けられるとともに、ピストン部１１１側へ突出する円環状の凸部４５０が設けられ、凸部４５０とピストン部１１１との間にクリアランスＧと同じ隙間０．０２５ｍｍが形成されたものである。視認試験の結果は、図６（ｂ）に示すように比較例１に近い悪い状態であり、評点１又は２とした。この比較例３は溝４００及び凸部４５０を備えていても、それらの条件が本発明の溝及び絞り部と相違するため、前記作用（１）（２）をあまり奏しなかったものと考えられる。
【００３１】
図７の比較例４は、クリアランスＧの端からシリンダ１０２の内周面の長さ方向に対し溝角度θ＝２３．４°をなす円錐面４１０によって凹む溝４００が設けられるとともに、ピストン部１１１側へ突出する円環状の絞り部４５が設けられ、絞り部４５とピストン部１１１との間にクリアランスＧより大きい絞り隙間Ａ＝０．１２５ｍｍが形成されたものである。視認試験の結果は、図７（ｂ）に示すように比較例２に近い状態であり、評点３とした。この比較例４は本発明における絞り部４５を備えていても、溝４００の条件が本発明の溝と相違するため、前記作用（１）をあまり奏しなかったものと考えられる。この結果から、前記作用（１）（２）の両方の必要性が理解される。
【００３２】
なお、本発明は前記実施例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各部の構成を適宜変更して実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る油圧式オートテンショナの実施例を示す断面図である。
【図２】同実施例の使用例を説明する概略図である。
【図３】同実施例におけるオイル噴出部位を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は視認試験の結果を示す図である。
【図４】比較例１におけるオイル噴出部位を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は視認試験の結果を示す図である。
【図５】比較例２におけるオイル噴出部位を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は視認試験の結果を示す図である。
【図６】比較例３におけるオイル噴出部位を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は視認試験の結果を示す図である。
【図７】比較例４におけるオイル噴出部位を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は視認試験の結果を示す図である。
【図８】従来例の油圧式オートテンショナを示す断面図である。
【図９】同従来例におけるオイルの噴出を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    油圧式オートテンショナ
１７    シリンダ
１８    ピストン部
２３    高圧油室
２４    低圧油室
３４    テーパー開口
３６    透明窓
４０    溝
４１    円錐面
４５    絞り部
Ａ    絞り隙間
Ｇ    クリアランス
Ｌ    オイル
【図１】
2008045568.tif 000003
【図２】
2008045568.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008045568.tif 000008
【図７】
2008045568.tif 000009
【図８】
2008045568.tif 000010
【図９】
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