(57)【要約】      （修正有）【課題】油圧式テンショナにおいて、プランジャとハウジング間をシールするとともに、プランジャの抜け出しを防止する構造を提供する。【解決手段】張力を調整されるべき部材を押圧するためのプランジャ１２と、プランジャ１２に嵌合しプランジャ１２を直線運動可能に支持するハウジング１４と、一端にてプランジャ１２に液密的に固定され且つ他端にてハウジング１４に液密的に固定されることにより、プランジャ１２及びハウジング１４と共働して容積可変の油圧室３２を郭定する弾性筒状体としての蛇腹スプリングシール部材１６と、油圧室３２へ作動油３４を導入する作動油導入構造３６と、を有し、シール部材１６はプランジャ１２とハウジング１４との間をシールすると共に、プランジャ１２がハウジング１４より抜け出すことを抑制する。【選択図】図１
2013210042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャと、前記プランジャに嵌合し前記プランジャを直線運動可能に支持するハウジングと、一端にて前記プランジャに液密的に固定され且つ他端にて前記ハウジングに液密的に固定されることにより、前記プランジャ及び前記ハウジングと共働して容積可変の油圧室を郭定する弾性筒状体と、前記油圧室へ作動油を導入する作動油導入手段と、を有し、前記弾性筒状体は前記プランジャが前記ハウジングより抜け出すことを抑制することを特徴とする油圧式テンショナ。
【請求項２】
前記弾性筒状体は前記油圧室の容積増大に伴って伸張方向に弾性変形することにより収縮方向のばね力を発生し、これにより前記プランジャが前記ハウジングより抜け出すことを抑制することを特徴とする請求項１に記載の油圧式テンショナ。
【請求項３】
前記弾性筒状体は収縮により外径が最大になっても前記ハウジングを押圧しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧式テンショナ。
【請求項４】
前記プランジャの少なくとも内端部は筒状をなし、前記弾性筒状体は前記一端にて前記プランジャの内端部の内面に液密的に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の油圧式テンショナ。
【請求項５】
前記プランジャはシャフト部を有し、前記シャフト部は前記弾性筒状体に挿通され、前記ハウジングは前記弾性筒状体の前記他端を介して前記シャフト部に嵌合し前記シャフト部を直線運動可能に支持していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の油圧式テンショナ。
【請求項６】
前記弾性筒状体は前記一端と前記他端との間に蛇腹部を有し、前記蛇腹部は径方向外側の稜線部にて前記一端及び前記他端と一体に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の油圧式テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式テンショナに係り、更に詳細には油圧によってプランジャを駆動する油圧式テンショナに係る。
【背景技術】
【０００２】
駆動軸より離れた位置にある従動軸へ駆動力を伝達するための駆動力伝達手段として、ベルトやチェーンの如くプーリやスプロケットに巻き掛けられる環帯状動力伝達部材がよく使用されている。環帯状動力伝達部材が適正に駆動力を伝達するためには、その張力が適正な値に調整され維持される必要がある。そのため例えば自動車等の車両に於いては、ウォータポンプ等の補機を駆動するためのベルトやチェーンの張力を適正な値に調整し維持するために、油圧式テンショナが使用されている。
【０００３】
油圧式テンショナは油圧によってプランジャを駆動し、その先端にて環帯状動力伝達部材を押圧することにより張力を調整し維持する。例えば、下記の特許文献１には、エンジンのシリンダブロックとプーリアームとの間に設置され、シリンダブロックに対し相対的にプーリアームを枢動させて環帯状動力伝達部材に所定の張力を維持するよう構成された油圧式オートテンショナが記載されている。
【０００４】
このオートテンショナは、互いに直線的に相対変位可能に嵌合し互いに共働して容積可変の油圧室を郭定するプランジャ及びスリーブを有している。プランジャに固定されたスプリングシートとスリーブに一体的に連結された筒状のハウジングとの間には、スリーブよりプランジャを引き抜く方向へ付勢する圧縮コイルばねが弾装されている。またスプリングシートとハウジングとの間には圧縮コイルばね等を囲繞する状態にて筒状のベローズが渡設されており、ベローズは蛇腹部を有し、スプリングシート及びハウジングと共働して容積可変の環状のリザーバ室を郭定している。油圧室及びリザーバ室の一部は作動油にて充填され、リザーバ室には空気の如き気体が封入されている。
【０００５】
オートテンショナの両端間にその長さを低減する方向に作用する応力が増大すると、油圧室内の作動油が加圧され、作動油はプランジャとスリーブとの間の狭い間隙を経てリザーバ室へ流出する。よってオートテンショナの長さが減少し、これによりオートテンショナが環帯状動力伝達部材に付与する応力が減少する。逆にオートテンショナの両端間にその長さを低減する方向に作用する応力が減少すると、リザーバ室内の作動油が逆止弁を経て油圧室内へ流入し、プランジャがスリーブより引き抜かれる方向へ変位する。よってオートテンショナの長さが増大し、これによりオートテンショナが環帯状動力伝達部材に付与する応力が増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９１９３７号公報
【特許文献２】特許第３６８７９５６号明細書
【発明の概要】
【０００７】
〔発明が解決しようとする課題〕
上記オートテンショナによれば、オートテンショナの両端間にその長さを低減する方向に作用する応力の増減に応じてオートテンショナが自動的にその長さを調節し、これによりオートテンショナが付与する応力を一定に維持することができる。
【０００８】
しかし上記特許文献１に記載されたオートテンショナに於いては、その両端間に作用する応力が増大すると、油圧室内の作動油がプランジャとスリーブとの間の間隙を経て流出することが前提となっている。そのため外部より油圧室内へ作動油を供給しプランジャを押し出すことによりテンショナが付与する応力を増大させる油圧式テンショナ（例えば上記特許文献２参照）に上記特許文献１に記載された構造を適用することができない。
【０００９】
また、上記特許文献１に記載された構造に於いては、流出した作動油を受けてそれを油圧室内へ戻すためのリザーバ室が必須であるだけでなく、リザーバ室の圧力が変動してもベローズが不必要に径方向に変形することを防止する保形リングが必要である。また、ベローズは引張り応力を発生することができないため、プランジャ及びスリーブは圧縮コイルばねが自由状態にあるときにも互いに嵌合する長さを有していなければならず、テンショナの長さを小さくすることができない。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載された油圧式テンショナに於いては、油圧室内の作動油がプランジャとそれを支持するスリーブの如きハウジングとの間の間隙を経て流出することが避けられない。そのため油圧室内に所定量の作動油を確保して環帯状動力伝達部材の張力を適正な値に調整し維持するために、油圧室内へ作動油を供給する作動油供給装置の作動時間が長くなるという問題がある。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載された油圧式テンショナに於いては、作動油供給装置のオイルポンプがエンジンにより駆動されるようになっており、エンジンが長期間に亘り運転されない場合には、油圧室内の作動油が所定量よりも少なくなることがある。そのためエンジンが始動されても、油圧室内の作動油が所定量になるまで環帯状動力伝達部材の張力が不足し、環帯状動力伝達部材のばたつきが生じる場合がある。
【００１２】
更に、上記特許文献２に記載されたテンショナに於いては、プランジャは油圧室内の作動油の圧力によってハウジングより抜け出す方向へ押圧されるので、プランジャがハウジングより抜け出してしまうことを防止するストッパ等が必要である。よってテンショナの構造が複雑になることが避けられない。
【００１３】
なお、プランジャとハウジングとの間にＯリングシール等の介装型のシール部材を適用することにより作動油の流出を低減することができる。しかし介装型のシール部材はプランジャがハウジングに対し相対変位する際に摺動摩耗を受けるため、シール部材によって長期間に亘り作動油の流出を低減することはできない。また、介装型のシール部材はプランジャがハウジングより抜け出すことを防止するができない。
【００１４】
本発明は、油圧式テンショナに於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして本発明の主要な課題は、従来に比してプランジャとハウジングとの間を経て流出する作動油の量が少なく、特別な手段を要することなくプランジャがハウジングより抜け出すことを抑制することのできる油圧式テンショナを提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
【００１５】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ちプランジャと、前記プランジャに嵌合し前記プランジャを直線運動可能に支持するハウジングと、一端にて前記プランジャに液密的に固定され且つ他端にて前記ハウジングに液密的に固定されることにより、前記プランジャ及び前記ハウジングと共働して容積可変の油圧室を郭定する弾性筒状体と、前記油圧室へ作動油を導入する作動油導入手段と、を有し、前記弾性筒状体は前記プランジャが前記ハウジングより抜け出すことを抑制することを特徴とする油圧式テンショナによって達成される。
【００１６】
上記の構成によれば、弾性筒状体は一端にてプランジャに液密的に固定され且つ他端にてハウジングに液密的に固定されることにより、プランジャ及びハウジングと共働して容積可変の油圧室を郭定している。従って油圧室内の作動油がプランジャとハウジングとの間を経て漏出することを弾性筒状体によって効果的に抑制し、これにより環帯状動力伝達部材の張力を適正な値に調整し維持するために、油圧室内に補充する作動油の量を少なくすることができる。またテンショナが長期間不使用の状態に置かれても、油室内の圧力が過剰に低下することがないので、環帯状動力伝達部材に付与される応力が過剰に低下する虞れを低減することができる。
【００１７】
また、上記の構成によれば、プランジャがハウジングより抜け出すことが弾性筒状体によって抑制される。従ってプランジャがハウジングより抜け出してしまうことを防止する特別な手段は不要であり、ストッパ等が設けられる従来の油圧式テンショナに比して構造を簡略化することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記弾性筒状体は前記油圧室の容積増大に伴って伸張方向に弾性変形することにより収縮方向のばね力を発生し、これにより前記プランジャが前記ハウジングより抜け出すことを抑制するよう構成される（請求項２の構成）。
【００１９】
上記の構成によれば、油圧室の容積増大に伴って弾性筒状体が伸張方向に弾性変形すると、弾性筒状体によって収縮方向のばね力が発生され、これによりプランジャがハウジングより抜け出すことが抑制される。従ってプランジャがハウジングより抜け出すことを効果的に抑制することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記弾性筒状体は収縮により外径が最大になっても前記ハウジングを押圧しないよう構成される（請求項３の構成）。
【００２１】
上記の構成によれば、弾性筒状体は収縮により外径が最大になってもハウジングを押圧しない。よって、油圧式テンショナの作動時に弾性筒状体が伸縮しても弾性筒状体がハウジングに摺接すること及びこれに起因する摩耗を防止することができ、これにより油圧式テンショナの円滑な作動を確保すると共に、その耐久性を向上させることができる。
【００２２】
また、本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記プランジャの少なくとも内端部は筒状をなし、前記弾性筒状体は一端にて前記プランジャの内端部の内面に液密的に固定されているよう構成される（請求項４の構成）。
【００２３】
上記の構成によれば、弾性筒状体は一端にてプランジャの内端部の内面に液密的に固定されているので、プランジャの内端部の端部までハウジングに嵌合させることができる。よって弾性筒状体が一端にてプランジャの内端部の外面に液密的に固定される構造の場合に比して、プランジャ及びハウジングの直線運動の方向の長さを短くすることができ、これにより油圧式テンショナをコンパクトに構成することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記プランジャはシャフト部を有し、前記シャフト部は前記弾性筒状体に挿通され、前記ハウジングは前記弾性筒状体の前記他端を介して前記シャフト部に嵌合し前記シャフト部を直線運動可能に支持しているよう構成される（請求項５の構成）。
【００２５】
上記の構成によれば、プランジャのシャフト部は弾性筒状体の他端を介してハウジングに嵌合し、ハウジングにより弾性筒状体の他端を介して直線運動可能に支持される。弾性筒状体の少なくとも大部分をハウジングに嵌合させなくてよいので、弾性筒状体がハウジングに摺接することを効果的に回避することができる。また、プランジャがハウジングに対し直線運動するだけでなく、傾斜変位することを許容することができるので、環帯状動力伝達部材に係合する部材にプランジャを円滑に係合させることができる。
【００２６】
また、本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記弾性筒状体は前記一端と前記他端との間に蛇腹部を有し、前記蛇腹部は径方向外側の稜線部にて前記一端及び前記他端と一体に接続されているよう構成される（請求項６の構成）。
【００２７】
上記の構成によれば、蛇腹部が径方向外側の稜線部以外の部位にて弾性筒状体の一端及び他端と一体に接続されている構造の場合に比して、弾性筒状体の収縮時に蛇腹部の径方向外側の稜線部が拡径する量を小さくすることができる。よって、蛇腹部の径方向外側の稜線部がハウジングに摺接する虞れを効果的に低減することができる。
〔課題解決手段の好ましい態様〕
【００２８】
本発明の一つの好ましい態様によれば、弾性筒状体は弾性変形可能な金属、樹脂、ゴムの何れかにて形成される（好ましい態様１）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、弾性筒状体は一端にてプランジャに螺合することにより液密的に固定されているよう構成される（好ましい態様２）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、弾性筒状体は他端にてハウジングに螺合することにより液密的に固定されているよう構成される（好ましい態様３）。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、各螺合部の歯形は互いに係合する歯面が互いに押圧する形状であるよう構成される（好ましい態様４）。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、弾性筒状体の蛇腹部はハウジングの螺合用のねじが設けられていない領域に嵌合するよう構成される（好ましい態様５）。
【００３３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、ハウジングは本体部とプランジャに嵌合し本体部と一体的に連結されるスリーブ部とを有し、弾性筒状体の他端の少なくとも一部は本体部とスリーブ部との間に挾持されるよう構成される（好ましい態様６）。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による油圧式テンショナの第一の実施形態を軸線に沿って切断して示す断面図である。
【図２】図１に示された蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す側面図である。
【図３】図１に示された蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す断面図である。
【図４】本発明による油圧式テンショナの第二の実施形態を軸線に沿って切断して示す断面図である。
【図５】本発明による油圧式テンショナの第三の実施形態を軸線に沿って切断して示す断面図である。
【図６】図５に示された蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す側面図である。
【図７】第三の実施形態に於けるハウジングに対するシール部材の内端部の取り付け構造を示す拡大部分断面図である。
【図８】本発明による油圧式テンショナの第四の実施形態を軸線に沿って切断して示す断面図である。
【図９】第一の実施形態の修正例として構成された本発明による油圧式テンショナの第五の実施形態の蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す拡大部分断面図である。
【図１０】第一の実施形態の修正例の要部を軸線に沿って切断して示す拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
［第一の実施形態］
【００３６】
図１は本発明による油圧式テンショナの第一の実施形態を軸線に沿って切断して示す断面図、図２及び図３はそれぞれ図１に示された蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す側面図及び断面図である。
【００３７】
これらの図に於いて、符号１０は油圧式テンショナを全体的に示しており、油圧式テンショナ１０はプランジャ１２と、ハウジング１４と、弾性筒状体としての円筒状の蛇腹スプリングシール部材１６とを含んでいる。プランジャ１２は外端にて閉じられ軸線１８に沿って延在する有底円筒状をなし、スプリングシール部材１６は両端部の間に蛇腹部１６Ａを有している。
【００３８】
ハウジング１４には軸線２０に沿って延在するシリンダ孔２２が設けられており、軸線１８は軸線２０に整合している。プランジャ１２の内端部はシリンダ孔２２に嵌合し、これによりハウジング１４はプランジャ１２を軸線２０に沿って直線変位可能に支持している。ハウジング１４はシリンダ孔２２の開口端とは反対の側にフランジ部１４Ａを有し、該フランジ部にてエンジンのシリンダブロックの如き支持部材に固定されるようになっている。
【００３９】
プランジャ１２の内端部の内面及びハウジング１４のシリンダ孔２２の外端部の内面にはそれぞれ雌ねじ２４及び２６が設けられており、シール部材１６の外端部の外面及び内端部の外面にはそれぞれ雄ねじ２８及び３０が設けられている。雄ねじ２８及び３０はそれぞれ雌ねじ２４及び２６に実質的にノンバックラッシュにて密に螺合し、これによりシール部材１６はその外端部及び内端部にてそれぞれプランジャ１２の内端部の内面及びハウジング１４のシリンダ孔２２の内面に液密的に固定されている。
【００４０】
従ってシール部材１６は軸線２０に沿って弾性的に伸縮変形可能であると共に、プランジャ１２とハウジング１４との間をシールしており、これによりプランジャ１２及びハウジング１４と共働して容積可変の油圧室３２を郭定している。なお、雄ねじ２８、３０及び雌ねじ２４、２６の各係合面の断面形状はそれらの係合面が互いに弾性的に押圧する形状に設定されていてよい。
【００４１】
シール部材１６は上述の如く構成されているので、プランジャ１２がハウジング１４に対し相対的に軸線２０に沿って直線変位しても、プランジャ１２とハウジング１４との間が液密的にシールされた状態が維持される。また油圧室３２の容積が増大し、プランジャ１２がハウジング１４より抜け出す方向へ変位すると、蛇腹部１６Ａは弾性的に伸張変形することにより収縮方向のばね力を発生し、そのばね力よりプランジャ１２がハウジング１４より抜け出すことが効果的に抑制される。
【００４２】
プランジャ１２及びハウジング１４は、任意の材料にて形成されていてよく、例えば各種の鋼やアルミニウム合金の如き金属や硬質のプラスチックの如き樹脂にて形成されていてよい。またスプリングシール部材１６は弾性変形可能である限り任意の材料にて形成されていてよい。例えば、スプリングシール部材１６は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素鋼、シリコンクロム鋼の如き金属、弾性を有するプラスチックの如き樹脂、硬質ゴムの如きゴムにて形成されていてよい。
【００４３】
なお、スプリングシール部材１６を構成する材料のヤング率は５０×１０９〜５００×１０９N/m２、好ましくは１５０×１０９〜２５０×１０９N/m２であることが望ましい。またスプリングシール部材１６を構成する材料によって異なるが、蛇腹部１６Ａの厚さは０．５〜３．０mm、好ましくは１．０〜１．５mmであることが望ましい。
【００４４】
図示の実施形態に於いては、蛇腹部１６Ａの径方向外側の稜線部の直径は、スプリングシール部材１６が長手方向に収縮せしめられ稜線部が最大に拡径しても、稜線部がシリンダ孔２２の外端部の内面の雌ねじ２６に近接し又は押圧することなく当接する値に設定されている。よって油圧式テンショナ１０の作動時に油圧室３２の圧力が減少しても、蛇腹部１６Ａがシリンダ孔２２の雌ねじ２６に摺接しない。また蛇腹部１６Ａには拡径膨張することを抑制又は防止するための拡径防止リングは埋設されておらず、蛇腹部１６Ａの周りに拡径膨張することを抑制又は防止するスリーブは設けられていない。
【００４５】
ハウジング１４には油圧室３２内へ作動油３４を導入するための作動油導入構造３６が設けられている。作動油導入構造３６は内部通路３８と、該内部通路と連通し軸線２０に沿って延在する大径孔４０と、大径孔４０より油圧室３２内へ向かう作動油の流れのみを許す逆止弁４２とを含んでいる。図には示されていないが、内部通路３８にはオイルポンプ及び制御弁を含む作動油供給装置より必要に応じて高圧の作動油が供給されるようになっている。
【００４６】
逆止弁４２は、大径孔４０に圧入されることによりハウジング１４に固定された弁座部材４４と、弁体としてのボール４６と、ボール４６を弁座部材４４の弁座に対し押圧する圧縮コイルばね４８とを含んでいる。弁座部材４４は軸線２０に沿って延在し大径孔４０と油圧室３２とを連通接続する連通孔５０を有し、ボール４６は大径孔４０と油圧室３２との連通を制御するようになっている。弁座部材４４には有底円筒状をなすばねリテーナ５２の開口端が圧入により固定されており、圧縮コイルばね４８はボール４６とばねリテーナ５２の底部との間に弾装されている。ばねリテーナ５２の円筒部にはばねリテーナの内部と油圧室３２とを連通接続する複数の連通孔５４が設けられている。
【００４７】
なお、ハウジング１４に対するプランジャ１２の初期嵌合長さ、シール部材１６の初期長さや軸線方向のばね定数は、油圧室３２内の圧力が予め設定された最大圧力に上昇しても、プランジャ１２がハウジング１４より抜け出すことがない値に設定されている。また、プランジャ１２の外周面には、ハウジング１４のシリンダ孔２２の雌ねじ２６との摺動摩擦の度合が低減されるよう、グリースの如き潤滑剤が塗布されている。
【００４８】
上述の如く構成された第一の実施形態の組み立ては任意の順序にて行われよい。例えば、スプリングシール部材１６の内端部の雄ねじ３０がハウジング１４のシリンダ孔２２の雌ねじ２６に図示の位置までねじ込まれ、しかる後プランジャ１２の内端部の雌ねじ２４がシール部材１６の外端部の雄ねじ２８に図示の位置までねじ込まれてよい。また、プランジャ１２の内端部の雌ねじ２４がシール部材１６の外端部の雄ねじ２８にねじ込まれ、しかる後シール部材１６の内端部の雄ねじ３０がハウジング１４のシリンダ孔２２の雌ねじ２６にねじ込まれてもよい。
【００４９】
更に、プランジャ１２の内端部の雌ねじ２４に対するスプリングシール部材１６の外端部の雄ねじ２８のねじ込み及びシリンダ孔２２の雌ねじ２６に対するシール部材１６の内端部の雄ねじ３０のねじ込みが同時に行われてもよい。この場合にはプランジャ１２の雌ねじ２４に対するシール部材１６の雄ねじ２８のねじ込みが完了しても、シール部材１６の雄ねじ３０がシリンダ孔２２の雌ねじ２６に図示の位置までねじ込まれるよう、そのねじ込みが継続される。
［第二の実施形態］
【００５０】
図４は本発明による油圧式テンショナの第二の実施形態を示す断面図である。なお、図４に於いて、図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。このことは後述の他の実施形態についても同様である。
【００５１】
この第二の実施形態に於いては、ハウジング１４のシリンダ孔２２は外端側の大径部２２Ａとそれよりも内側の小径部２２Ｂとよりなり、雌ねじ２６は大径部２２Ａには設けられておらず、小径部２２Ｂの外端部にのみ設けられている。また、蛇腹部１６Ａの径方向外側の稜線部の直径は、スプリングシール部材１６が長手方向に収縮せしめられ稜線部が最大に拡径しても、稜線部がシリンダ孔２２の大径部２２Ａに近接し又は軽く当接する値に設定されている。
【００５２】
なお、図１と図４との比較より解る如く、この第二の実施形態の他の点は上述の第一の実施形態と同様に構成されている。また、この第二の実施形態に於けるプランジャ１２、ハウジング１４、シール部材１６の組み立ては、上述の第一の実施形態の場合と同様に、上記三つの順序の何れにより行われてもよい。
［第三の実施形態］
【００５３】
図５は本発明による油圧式テンショナの第三の実施形態を示す断面図、図６は図５に示された蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す側面図、図７はハウジングに対するシール部材の内端部の取り付け構造を示す拡大部分断面図である。
【００５４】
この第三の実施形態に於いては、ハウジング１４は外端部の外周に雄ねじ５６を有する本体部１４Ｂと、内端部の内周に雌ねじ５８を有するスリーブ部１４Ｃとよりなっている。スリーブ部１４Ｃはその雌ねじ５８が雄ねじ５６に螺合することにより、本体部１４Ｂと一体的に連結されている。シリンダ孔２２はスリーブ部１４Ｃの主要部により郭定される大径部２２Ａと、スリーブ部１４Ｃの内端部及び本体部１４Ａにより郭定される小径部２２Ｂとよりなっている。
【００５５】
本体部１４Ｂ及びスリーブ部１４Ｃの何れにも他の実施形態の雌ねじ２６に対応する雌ねじは設けられていない。また、シール部材１６の内端部の外面には他の実施形態の雄ねじ３０に対応する雄ねじは設けられていないが、径方向外方へ突出すると共に軸線の周りに全周に亘り延在するフランジ部１６Ｂが設けられている。フランジ部１６Ｂは軸線に沿って互いに離れる方向へ突出すると共に軸線の周りに全周に亘り延在する環状の突条６０及び６２を有し、突条６０及び６２の軸線２０に平行な断面形状は上底側を先端側とする実質的に等脚台形をなしている。
【００５６】
本体部１４Ｂ及びスリーブ部１４Ｃの互いに対向する端面にはそれぞれ突条６０及び６２を受け入れる環状溝６４及び６６が設けられている。環状溝６４及び６６は上底側を内側とする実質的に等脚台形の断面形状を有し、軸線の周りに全周に亘り延在している。突条６０及び６２の突出量及び側面の傾斜角は、環状溝６４及び６６の深さ及び側面の傾斜角との関連で、スリーブ部１４Ｃが本体部１４Ａに所定の位置までねじ込まれると、突条６０及び６２がそれぞれ環状溝６４及び６６内にて圧縮されるよう設定されている。
【００５７】
よってシール部材１６の内端部に於いては、突条６０及び６２がそれぞれ環状溝６４及び６６内にて圧縮され、円筒部のフランジ部１６Ｂは本体部１４Ｂとスリーブ部１４Ｃとの間にて軸線２０に沿う方向に圧縮される。従ってシール部材１６の内端部は、本体部１４Ｂ及びスリーブ部１４Ｃとの間をシールすると共に、本体部及びスリーブ部に対し固定される。
【００５８】
なお、図１及び図４と図５との比較より解る如く、この第三の実施形態の他の点は上述の第一及び第二の実施形態と同様に構成されている。また、第三の実施形態のテンショナ１０は、シール部材１６の内端部のフランジ部１６Ｂを挟んだ状態にてスリーブ部１４Ｃを本体部１４Ｂにねじ込み、しかる後シール部材１６の外端部にプランジャ１２がねじ込まれることにより組み立てられてよい。また、シール部材１６の外端部にプランジャ１２をねじ込んで固定し、しかる後シール部材１６の内端部のフランジ部１６Ｂを挟んだ状態にてスリーブ部１４Ｃを本体部１４Ｂにねじ込むことにより組み立てられてもよい。
［第四の実施形態］
【００５９】
図８は本発明による油圧式テンショナの第四の実施形態を軸線に沿って切断して示す断面図である。
【００６０】
この第四の実施形態に於いては、プランジャ１２は有底円筒状の本体部１２Ａと、本体部１２Ａの底部と一体に形成され軸線１８に沿って延在するシャフト部１２Ｂとよりなっている。本体部１２Ａは他の実施形態のプランジャ１２よりも短いが、シャフト部１２Ｂは本体部１２Ａよりも大きい長さを有している。シール部材１６の外端部は本体部１２Ａの内端部の内面に螺合により液密的に固定され、シール部材１６の内端部はハウジング１４の外端部の内面に螺合により液密的に固定されている。
【００６１】
シール部材１６の内端部は内径が他の実施形態よりも小さく設定されたリング部１６Ｂを有している。プランジャ１２の本体部１２Ａはハウジング１４に嵌合していないが、シャフト部１２Ｂの内端部がリング部１６Ｂに間隙を残して嵌合している。シャフト部１２Ｂは、油圧室３２内の圧力が予め設定された最大圧力に上昇しても、シャフト部１２Ｂがハウジング１４及びリング部１６Ｂより抜け出すことがない長さを有している。
【００６２】
プランジャ１２及びシール部材１６は互いに共働して副室７０を郭定しており、副室７０はシャフト部１２Ｂとリング部１６Ｂとの間の間隙を経て油圧室３２と連通している。シャフト部１２Ｂの外径及びリング部１６Ｂの内径は、油圧室３２と副室７０との間に於ける作動油３４の流通を許すと共にプランジャ１２が大きくがたつくことなく軸線２０に沿ってハウジングに対し相対的に変位することを許す大きさに設定されている。なお、リング部１６Ｂの内面に軸線１８に沿って延在し作動油３４の流通を許す溝が形成されることにより、シャフト部１２Ｂの外径及びリング部１６Ｂの内径との差が小さく設定されてもよい。
【００６３】
図１及び図４と図５との比較より解る如く、この第四の実施形態の他の点は上述の第一及び第二の実施形態と同様に構成されている。また、第四の実施形態のテンショナ１０は、上述の第一及び第二の実施形態と同様の要領にて組み立てられてよい。
［第五の実施形態］
【００６４】
図９は第一の実施形態の修正例として構成された本発明による油圧式テンショナの第五の実施形態の蛇腹スプリングシール部材を自由状態にて示す拡大部分断面図である。
【００６５】
この第五の実施形態に於いては、シール部材１６の蛇腹部１６Ａは、径方向外側の稜線部にてシール部材１６の内端のリング部１６Ｂ及び外端のリング部１６Ｃに一体に接続されている。また蛇腹部１６Ａの両端間の径方向外側の稜線部は一つのみである。この第五の実施形態の他の点は上述の第一の実施形態と同様に構成されている。
【００６６】
従って、例えば油圧室３２の圧力が低下することによりシール部材１６が軸線２０に沿って収縮しても、図９に於いて仮想線にて示されている如く、蛇腹部１６Ａは径方向内方へ変形し、径方向外方へ変形しない。よって上述の他の実施形態の場合に比して、蛇腹部１６Ａの径方向外側の稜線部がハウジング１４に摺接する虞れを効果的に低減することができる。
【００６７】
なお、第五の実施形態のシール部材１６の蛇腹部１６Ａの構造は、上述の第二乃至第四の実施形態に適用されてもよく、それらの場合にも第五の実施形態と同様の作用効果が得られる。また蛇腹部１６Ａの両端間の径方向外側の稜線部は、複数設けられてもよく、その場合にも上述の各実施形態の場合に比して、蛇腹部１６Ａの径方向外方への変形を低減することができる。
【００６８】
上述の如く構成された各実施形態の油圧式テンショナ１０は、図には示されていないがプランジャ１２の先端部に枢動アームの如き係合部材を介して環帯状動力伝達部材を押圧し、これにより動力伝達部材を移動方向に垂直に押圧してその張力を維持する。即ち、動力伝達部材の張力が低下すると、作動油供給装置より内部通路３８、大径孔４０及び逆止弁４２を経て油圧室３２へ高圧の作動油３４が供給され、油圧室３２の容積が増大されることによってプランジャ１２がハウジング１４より抜け出す方向へ駆動される。
【００６９】
プランジャ１２はその先端部にて環帯状動力伝達部材より係合部材を介して押圧力の反力を受けると共に、シール部材１６より収縮方向のばね力を受け、これらの力はプランジャ１２をハウジング１４内へ押し戻す方向に作用する。よってハウジング１４に対するプランジャ１２の相対的な突出量は、油圧室３２内の圧力によるプランジャ１２の押圧力が動力伝達部材よりの反力及び収縮方向のばね力の和と釣り合うことにより決定され、油圧室３２内の圧力の上昇に応じて増大する。
【００７０】
また、各実施形態に於いては、油圧室３２内の圧力が予め設定された最大圧力に上昇しても、プランジャ１２がハウジング１４より抜け出すことはない。また、プランジャ１２がシール部材１６の収縮方向のばね力によってハウジング１４内へ引き戻される力は、シール部材１６の伸張量の増大につれて漸次増大する。従って、プランジャ１２がハウジング１４より抜け出してしまうことを防止する特別な手段は不要であり、ストッパ等が設けられる従来の油圧式テンショナに比して構造を簡略化することができる。
【００７１】
また、各実施形態によれば、油圧室３２へ導入された高圧の作動油３４は、逆止弁４２により連通孔４０へ戻ることが阻止され、シール部材１６のシール作用により作動油が油圧室３２よりプランジャ１２とハウジング１４との間を経て漏出することが阻止される。よって、動力伝達部材に対する押圧力を長期間に亘り維持し、これにより動力伝達部材の張力を長期間に亘り所要の値に維持することができる。
【００７２】
また、各実施形態によれば、プランジャ１２が軸線２０に沿ってハウジング１４に対し相対的に変位してもシール部材１６はハウジング１４と摺動しない。従って、摺動によってシール部材１６の伸縮が阻害されたりシール部材１６が摩耗したりすることを防止し、これにより油圧式テンショナ１０の円滑な作動を確保すると共に、その耐久性を向上させることができる。また、シール部材１６に保形リング如き拡径膨張抑制手段を組み込んだりシール部材１６の周りにその拡径膨張を抑制する特別の手段を設けたりする必要がない。よって、シール部材１６及びテンショナ１０の構造を簡略化することができる。
【００７３】
また、第一乃至第三の実施形態及び第五の実施形態によれば、プランジャ１２は外端にて閉じられた有底円筒状をなし、シール部材１６の外端部はプランジャの内端部の内面に螺合により液密的に固定されている。従ってシール部材１６の外端部がプランジャの内端部の外面に液密的に固定される場合に比して、プランジャの内端部がハウジング１４のシリンダ孔２２に相対変位可能に嵌合する構造に於いて、その嵌合長さを大きくすることができる。よって、プランジャ１２がハウジング１４に対しがたつく虞れを低減しつつ、プランジャ及びハウジングの直線運動の方向の長さを短くすることができ、これによりテンショナ１０をコンパクトに構成することができる。
【００７４】
また、第三の実施形態以外の実施形態によれば、シール部材１６は外端部にてプランジャ１２の内端部の内面に螺合により液密的に固定され、内端部にてハウジング１４のシリンダ孔２２に螺合により液密的に固定されている。従って、ハウジング１４が本体部１４Ｂ及びスリーブ部１４Ｃよりなる第三の実施形態に比して、部品点数を低減することができる。
【００７５】
逆に、第三の実施形態によれば、シール部材１６の内端部のフランジ部１６Ｂを挟んだ状態にてスリーブ部１４Ｃを本体部１４Ａに所定の位置までねじ込むだけで、シール部材１６の内端部をハウジング１４に液密的にシールされた状態にて固定することができる。よって、第一及び第二の実施形態に比して、テンショナ１０の組み立てを容易に行うことがでる。
【００７６】
また、第二の実施形態によれば、雌ねじ２６はハウジング１４のシリンダ孔２２の小径部２２Ｂの外端部にしか設けられていない。従って、第一の実施形態の場合に比して、ハウジング１４のシリンダ孔２２に対するシール部材１６の内端部のねじ込みによる固定を容易に且つ能率よく行うことができる。
【００７７】
また、第二及び第三の実施形態によれば、シール部材１６の蛇腹部１６Ａはハウジング１４の螺合用の雌ねじ２４が設けられていない領域に嵌合するよう構成されている。従って、シール部材１６が仮に比較的大きく拡径変形しても蛇腹部１６Ａは雌ねじに摩擦係合しないので、第一の実施形態の構造に比してシール部材１６の耐久性を向上させることができ、これによりテンショナ１０の耐久性を向上させることができる。
【００７８】
更に、第四の実施形態によれば、シール部材１６の蛇腹部１６Ａの少なくとも大部分をハウジング１４に嵌合させなくてよいので、蛇腹部１６Ａがハウジング１４に摺接することを他の実施形態よりも更に効果的に回避することができる。また、軸線１８が軸線２０に対し傾斜変動することが許容されるので、枢動アームの如き係合部材との係合を他の実施形態よりも円滑に行わせることができる。
【００７９】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００８０】
例えば、上述の各実施形態に於いては、蛇腹スプリングシール部材１６の外端部は螺合によりプランジャ１２の内端部に液密的に固定されている。また、シール部材１６の内端部は、第一及び第二の実施形態に於いてはシール部材１６の内端部は螺合によりハウジング１４に液密的に固定され、第三の実施形態に於いては、挟み込みによりハウジング１４に液密的に固定されている。しかし、シール部材１６の端部は螺合又は挟み込み以外の構造により液密的に固定されてもよい。また、第一乃至第三の実施形態に於いて、シール部材１６の外端部が挟み込みによりプランジャ１２の内端部に液密的に固定されてもよい。
【００８１】
また、シール部材１６の端部は螺合及び挟み込みの組合せにより液密的に固定されてもよい。例えば、図１０は第一の実施形態の修正例の要部を軸線に沿って切断して示す拡大部分断面図である。
【００８２】
この修正例のハウジング１４は、シリンダ孔２２の大径部２２Ａと小径部２２Ｂとの間の肩部２２Ｃに軸線２０の周りに延在する環状溝７２を有し、該環状溝にはＯリングシール７４が嵌め込まれている。シール部材１６の内端部の雄ねじ３０がハウジング１４の雌ねじ２６に所定の位置までねじ込まれると、シール部材１６のリング部１６Ｂの端面が肩部２２Ｃに当接すると共にＯリングシール７４を押圧する。従って、この修正例によれば、シール部材１６の内端部を螺合及び挟み込みの組合せにより液密的に固定することができるので、他の実施形態に比して、シール部材１６の内端部の液密性を高くすることができる。
【００８３】
また、上述の各実施形態に於いては、シール部材１６の外端部はプランジャ１２の内端部の内面に液密的に固定されているが、プランジャ１２の内端部の外面に液密的に固定されてもよい。その場合、プランジャ１２の内端部は他の部分よりも外径が小さく設定されてよい。
【００８４】
また、上述の各実施形態に於いては、プランジャ１２がハウジング１４に対し相対的に軸線２０の周りに回転することを阻止する手段は設けられていない。しかし、例えば軸線２０に沿って延在するキーとキー溝の如く、プランジャ１２がハウジング１４に対し相対的に軸線２０の周りに回転することを阻止する手段が設けられてもよい。
【００８５】
また、上述の各実施形態に於いては、シール部材１６の両端部は円筒状をなしている。しかし、プランジャ１２やハウジング１４に対するシール部材１６の端部のねじ込を治具により容易に行い得るよう、シール部材１６の端部の内面の断面形状は例えば六角形の如き多角形に設定されてもよい。
【００８６】
更に、上述の第三の実施形態に於いては、シール部材１６の内端部の突条６０、６２及びこれらを受ける環状溝６４、６６の断面形状は等脚台形である。しかしこの断面形状は円形、楕円形、三角形等任意の形状であってよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…油圧式テンショナ、１２…プランジャ、１４…ハウジング、１６…蛇腹スプリングシール部材、１６…蛇腹部、２４、２６…雌ねじ、２８、３０…雄ねじ、３２…油圧室、３４…作動油、３６…作動油導入構造、４２…逆止弁、６０、６２…突条、７４…Ｏリングシール
【図１】
2013210042.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013210042.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2013210042.tif 000009
【図８】
2013210042.tif 000010
【図９】
2013210042.tif 000011
【図１０】
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