JP2006183677A - プーリー - Google Patents

Abstract

【課題】プーリーハブと外側プーリーとが一体的に形成されているため、ベルトの種類や駆動方式等に合わせてプーリーを交換するときに、プーリーハブごと交換する必要があり、オイルシールがめくれてしまったり、オイルシールを痛めてしまったりして、上手くオイルシールと噛み合わせることが困難であった。その結果、プーリーの交換作業が面倒なものとなっていた。また、プーリーハブごと交換するため、その分製造コストが高くなっていた。
【解決手段】エンジン１のクランク軸７の一端に取り付けるプーリー８において、前記プーリー８をクランク軸７に取り付けるプーリーハブ３１と、ベルトを巻回する外側プーリー３２に分割した。また、前記プーリーハブ３１を断面視「凸」状に構成し、外側プーリー３２・４２・５２を断面視「凹」状に構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのクランク軸等に着脱自在に取り付けられるプーリーの技術に関する。

従来から、エンジンのクランク軸の一端部には、クランクプーリーを取り付けて、該クランクプーリーよりベルトを介して、冷却水ポンプ等の補機に動力を伝達するように構成し、他端部を出力側としていた。
このクランクプーリーはクランク軸の先端に外嵌固定されるが、そのエンジン側の側面にはギアケースが取り付けられており、該ギアケースからオイル漏れや水の浸入等が生じないように、ギアケースとクランクプーリーのハブ外周との間にはオイルシールが介装されている。このギアケースの外側に、クランクプーリーがクランク軸のキーに沿って挿入して固定するようにしていた。

そして、クランクプーリー６０は、図１０に示すように、クランク軸に挿入される部分であるプーリーハブ６０ａと、ベルトが巻回される外側プーリー６０ｂとが一体的に形成されており、該プーリーハブ６０ａの外周とギヤケースの間にオイルシールが配設されるようにしており、このようなクランクプーリー６０の交換を行う際は、プーリーハブ６０ａごとクランク軸から取り外していた（例えば、特許文献１参照。）。
特開平３−２８１９４２号公報

しかし、上述のように、従来のプーリー６０はプーリーハブ６０ａと外側プーリー６０ｂとが一体的に形成されているため、ベルトの種類や駆動方式等に合わせてプーリー６０を交換するときに、プーリーハブ６０ａごと抜く必要があり、プーリー６０の交換の際にオイルシールがめくれてしまったり、オイルシールを痛めてしまったりして、上手くプーリー６０（プーリーハブ６０ａ）にオイルシールを嵌め込むことが困難であった。その結果、プーリー６０の交換作業が面倒なものとなっていた。また、ベルトの種類や駆動方式に合わせるためにプーリー６０ごと交換するため、その数だけ必要となり製造コストが高くなっていた。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、エンジンのクランク軸の一端に取り付けるプーリーにおいて、
前記プーリーをクランク軸に取り付けるプーリーハブと、ベルトを巻回する外側プーリーに分割したものである。

請求項２においては、前記プーリーハブを断面視「凸」状に構成し、外側プーリーを断面視「凹」状に構成したものである。

請求項３においては、前記プーリーハブの一端に縁部を設け、該縁部と前記外側プーリーの側面にボルト孔をそれぞれ位置を合わせて開口し、ボルトにて両者を固定したものである。

請求項４においては、前記プーリーハブ及び外側プーリーの軸心部に貫通孔を開口したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、ベルトの種類や駆動方式等に合わせて外側プーリーのみを変更することができるので、交換作業が容易にできる。また、外側プーリーのみ変更するので製造コストが低減できる。加えて、プーリーの交換作業時にオイルシールのめくれ等の懸念がなくなる。

請求項２においては、プーリーハブと外側プーリーの嵌合時に、接触面積を大きくすることができる。また、該嵌合状態において安定して回転力を伝えることができる。

請求項３においては、ボルトの着脱により簡単にプーリーハブと外側プーリーを固定したり外したりできる。

請求項４においては、プーリーハブと外側プーリーとを一体的に固定した状態でクランク軸に対して着脱・固定することができる。更に外側に他のプーリーを連結することができ、出力の取出ができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明のクランクプーリー８を有するエンジン１の概略図、図２はクランクプーリー８をクランク軸７に固設した状態を示す側面断面図、図３は外側プーリー３２をプーリーハブ３１に固設した状態を示す側面断面図、図４はプーリーハブ３１の側面断面図、図５は同じく正面図、図６は同じく背面図、図７は外側プーリー３２の側面断面図、図８は同じく正面図、図９は外側プーリー５２をプーリーハブ３１に固設した状態を示す側面断面図、図１０は従来のクランクプーリー６０を示す側面断面図である。

まず、本発明のプーリーを具備するエンジン１の概略構成ついて図１、図２より説明する。本実施例では、クランク軸７に取り付けるクランクプーリー８を用いて説明するが、本発明のプーリーはクランクプーリー８に限定するものではなく、軸に対して着脱可能なプーリー全般に適用可能なものである。

エンジン１のシリンダブロック２の上方にはシリンダヘッド３が取り付けられ、該シリンダヘッド３上部はシリンダヘッドカバー４で覆われている。
また、シリンダブロック２の下方にはオイルパン９が設けられており、該オイルパン９内には潤滑油が貯留されており、該潤滑油によってエンジン１内部のクランクシャフトの軸受部や、コネクティングロッドの連結部等が潤滑される。

シリンダブロック２の一側面にはギアケース５が取り付けられており、該ギアケース５内にはクランク軸７からの駆動力をカム軸（図示せず）や潤滑油ポンプ（図示せず）等へ伝達するためのギア等を収納している。
該ギアケース５には、開口部５ａ（図２図示）が形成されており、該開口部５ａから外側方向へクランク軸７が突出している。そして、冷却ファン１８や冷却ポンプ等の補機を駆動するためのクランクプーリー８が該クランク軸７に嵌入して固定されている。
また、シリンダブロック２の他側面には、出力軸を突設してフライホイル（図示せず）を固設し、該フライホイルはフライホイルハウジング６に収納されている。

次に、本発明のクランクプーリー８について、図２及び図３より説明する。
図２及び図３に示すように、前記クランクプーリー８はプーリーハブ３１と外側プーリー３２より構成されている。詳しくは、クランク軸７に挿入するための貫通孔３１ｂを有するプーリーハブ３１と、該プーリーハブ３１の外側に固定する外側プーリー３２より構成されているものである。

前記プーリーハブ３１の軸心部には、クランク軸７や後述する座金１５を嵌入するための貫通孔３１ｂが形成されており、外側プーリー３２の軸心部にも、前記座金１５やプーリーハブ３１を嵌入するための貫通孔３２ｂが形成されている。

クランク軸７の一端部は、ギアケース５から突出しており、この突出部分にクランクプーリー８のプーリーハブ３１が外嵌固定される。該クランク軸７の一端部はシリンダブロック２側の根元側が大径に、外側の先端側が小径に形成されるテーパ形状の軸となっており、プーリーハブ３１を嵌入しやすくなっている。
また、該クランク軸７の外端面には、クランク軸７の軸中心に螺子穴７ａが形成されて、固定螺子１６により座金１５を介してクランクプーリー８を固定できるようにしている。

次にクランクプーリー８のプーリーハブ３１について、図４乃至図６を用いて説明する。
プーリーハブ３１は、スチール等で形成されており、エンジン本体側に位置してクランク軸７に外嵌して固定するためのボス部３１ｆと、クランク軸７とは逆側（外側）に設けて外側プーリー３２を固定するための縁部３１ｇとから一体的に構成されるものである。換言すれば、プーリーハブ３１は、図４に示すように、側面断面視において、略「凸」状に形成されて、小径でパイプ状部分がボス部３１ｆとなり、大径で円板状部分が縁部３１ｇとなり、軸心に貫通孔３１ｂが開口されているものである。

前記プーリーハブ３１の貫通孔３１ｂは、内径が異なる大径部３１ｃと小径部３１ｄとが形成され、エンジン１の外方側に大径部３１ｃが、内方側に小径部３１ｄが形成されている。更に、小径部３１ｄの内周面はテーパ形状に形成されており、該小径部３１ｄに嵌入される前記クランク軸７の一端部が嵌入される。そして、図２に示すように、該テーパ形状の小径部３１ｄに前記クランク軸７のテーパ面７ｂが合致する構成となっている。
また、小径部３１ｄは該テーパ面の一部（図４乃至図６においては上部）に、軸心方向に向かって溝部３１ｅが形成されており、クランク軸７の一端部のテーパ面７ｂには、軸心方向にキー溝７ｃが形成され、該溝部３１ｅとキー溝７ｃにキーを挿入して空回りしないようにしている。

そして、前述したように、プーリーハブ３１は、ボス部３１ｆと縁部３１ｇより構成されており、図２に示すように、該ボス部８ａ外周とギアケース５の開口部５ａの間に、リング形状のオイルシール１３を介装して、オイルが漏れたり、水等がギアケース５内に浸入したりしないようにしている。

また、図２乃至図６に示すように、前記縁部３１ｇには、外周に沿って所定間隔毎にボルト孔３１ｈ・３１ｈ・・・が軸心と平行に設けられ、該ボルト孔３１ｈ・３１ｈ・・・内周にネジ溝が形成されている。なお、図５に示すように、本実施例では縁部３１ｇには３つのボルト孔３１ｈ・３１ｈ・３１ｈが形成されているが、３つに限定するものではない。
こうして、プーリーハブ３１の縁部３１ｇに外側プーリー３２を嵌め込んでボルト３３・３３・・・等によって相対回転不能に取り付けることができる。

また、前記貫通孔３１ｂの大径部３１ｃには、プーリー８（プーリーハブ３１）をクランク軸７に固設するための座金１５および固定螺子１６が挿入される。座金１５の径は、大径部３１ｃより小さく、小径部３１ｄより大きい径となっており、該座金１５を介して、固定螺子１６をクランク軸７の螺子穴７ａに締結することで、クランクプーリー８のプーリーハブ３１をクランク軸７に摺動不能に取付固定している。

次に、図７及び図８を用いて、外側プーリー３２について説明する。
外側プーリー３２は、スチール等で円盤状に形成され、該円盤の外径は該縁部３１ｇの外径よりも大きいものに形成され、縁部３１ｇの軸方向の幅（厚さ）より大きな幅（厚さ）となるように構成している。
そして、外側プーリー３２には、前述のように、プーリーハブ３１を嵌入するためのプーリーハブ嵌入孔３２ａが形成されている。詳しくは、プーリーハブ３１の縁部３１ｇを嵌入するために、該縁部３１ｇの外径と略同径の内径と、縁部３１ｇの幅と略同じ幅の深さをもつプーリーハブ嵌入孔３２ａがクランク軸側（エンジン側）に形成されている。こうして外側プーリー３２は、図７に示すように、プーリーハブ３１側が凹んだ形状、即ち側面断面視において略「凹」状に形成されている。

そして、外側プーリー３２外周には、ベルト等を巻回するための溝部３２ｃが形成されている。但し、巻回するベルトの種類や駆動構成に合わせて、溝部３２ｃの形状や位置は異なるものである。つまり、Ｖベルトの場合は図７に示すようになり、平ベルトの場合に溝がなく筒状となる。
また前述したように、外側プーリー３２の軸心部にはプーリーハブ３１の貫通孔３１ｂの大径部３１ｃに合わせた、貫通孔３２ｂが形成されており、該貫通孔３２ｂの内径は前記プーリーハブ３１の大径部３１ｃと略同径になるように形成されている。

そして、外側プーリー３２のプーリーハブ嵌入孔３２ａが位置する側面には、該外側プーリー３２にプーリーハブ３１の縁部３１ｇが嵌入された状態において、正面視で前記プーリーハブ３１に形成されたボルト孔３１ｈ・３１ｈ・・・と重なる位置にボルト孔３２ｄ・３２ｄ・・・が形成されており、該ボルト孔３２ｄ・３２ｄ・・・から該ボルト孔３１ｈ・３１ｈ・・・へボルト３３・３３・・・嵌入することにより、該外側プーリー３２を該プーリーハブ３１に相対回転不能に固定することだができる。

次に、クランクプーリー８のプーリーハブ３１をクランク軸７へ取り付ける方法について、図２を用いて説明する。
まず、前記ギアケース５の開口部５ａに、前記オイルシール１３を嵌装する。次に、オイルシール１３内周面に潤滑油を塗布し、同様に、プーリーハブ３１のボス部３１ｆの外周面にも、潤滑油を塗布する。これにより、プーリーハブ３１をオイルシール１３に嵌入しやすくすることができるとともに、嵌入した後のオイルシール１３のシール性を高めることが可能となっている。
尚、潤滑油は、プーリーハブ３１をクランク軸７に挿入した後に塗布することも可能である。

そして、プーリーハブ３１をクランク軸７に外嵌し、前記座金１５をプーリーハブ３１の貫通孔３１ｂに挿入し、前記固定螺子１６を該座金１５から螺子穴７ａに螺装することにより、プーリーハブ３１をクランク軸７に固定する。

プーリーハブ３１をクランク軸７に固設した後、外側プーリー３２を、該外側プーリー３２のプーリーハブ嵌入孔３２ａ内周がプーリーハブ３１の縁部３１ｇの外周に沿うようにして、クランク軸７方向に摺動する。そして、外側プーリー３２のボルト孔か３２ｄ・３２ｄ・３２ｄから、プーリーハブ３１のボルト孔３１ｈ・３１ｈ・３１ｈに向かってボルト３３・３３・３３を嵌入し、ボルト孔３１ｈ・３１ｈ・３１ｈにボルト３３・３３・３３を固設する。

このようにして、外側プーリー４２をプーリーハブ３１に摺動不能、且つ相対回転不能に固設する。但し、外側プーリー３２をプーリーハブ３１にボルト止めして一体化してから、クランクプーリー８をクランク軸７に取り付けるようにしても良い。

また、冷却ファンや冷却水ポンプの駆動とクランク軸７の駆動の回転比を変更する際において、プーリーハブ３１にボルト等によって固設されている外側プーリー３２を、径の異なる外側プーリー４２（図３に二点鎖線で表示）に交換する方法について、図３を用いて説明する。

まず、ボルト３３・３３・・・を、前記ボルト孔３１ｈ・３１ｈ・・・から取り外し、ボルト孔３２ｄ・３２ｄ・・・から抜き取る。
これによって、プーリーハブ嵌入孔３２ａ内周を縁部３１ｇの外周に沿わせながら、外側プーリー３２をエンジン１外側に向かって摺動させて、プーリーハブ３１から取り外すことが可能となる。このとき、プーリーハブ３１は，固定螺子１６によってクランク軸７に固設されたままである。

そして、外側プーリー３２をプーリーハブ３１から取り外すと、外側プーリー３２と径の異なる該外側プーリー４２のプーリーハブ嵌入孔の内周をプーリーハブ３１の縁部３１ｇの外周に沿わせながら、外側プーリー４２をクランク軸７方向に摺動させる。その後、外側プーリー４２のボルト孔から、プーリーハブ３１のボルト孔３１ｈ・３１ｈ・・・に向かってボルト３３・３３・３３を嵌入し、ボルト孔３１ｈ・３１ｈ・３１ｈにボルト３３・３３・３３を固設する。
このようにして、外側プーリー４２をプーリーハブ３１に摺動不能、且つ相対回転不能に固設する。

また、異なるＶベルトに対応させるために、図８に示すように、外側プーリー３２を、外側プーリー３２の溝部３２ｃと異なる形状の溝部５２ｃをもつ外側プーリー５２に変更する際にも、前述同様にして外側プーリー３２・５２の交換を行うことができる。

このように、エンジン１のクランク軸７の一端に取り付けるプーリー８において、
前記プーリー８をクランク軸７に取り付けるプーリーハブ３１と、ベルトを巻回する外側プーリー３２・４２・５２に分割したので、
ベルトの種類や駆動方式等に合わせて外側プーリー３２・４２・５２のみを変更することができるので、交換作業が容易にできる。また、外側プーリー３２・４２・５２のみ変更しプーリーハブ３１はそのまま使用できるので製造コストが低減できる。加えて、プーリー８の交換作業時にオイルシール１３のめくれ等の懸念がなくなる。

また、前記プーリーハブ３１を断面視「凸」状に構成し、外側プーリー３２を断面視「凹」状に構成したので、
プーリーハブ３１と外側プーリー３２の嵌合時に、接触面積を大きくすることができる。また、該嵌合状態において安定して回転力を伝えることができる。

また、前記プーリーハブ３１の一端に縁部３１ｇを設け、該縁部３１ｇと前記外側プーリー３２の側面にボルト孔３１ｈ・３２ｄをそれぞれ位置を合わせて開口し、ボルト３３にて両者を固定したので、
ボルト３３の着脱により簡単にプーリーハブ３１と外側プーリー３２を固定したり外したりできる。

また、前記プーリーハブ３１及び外側プーリー３２の軸心部に貫通孔３１ｂ・３２ｂを開口したので、
プーリーハブ３１と外側プーリー３２とを一体的に固定した状態でクランク軸７に対して着脱・固定することができる。更に外側に他のプーリーを連結することができ、出力の取出ができる。

本発明のクランクプーリー８を有するエンジン１の概略図 クランクプーリー８をクランク軸７に固設した状態を示す側面断面図。 外側プーリー３２をプーリーハブ３１に固設した状態を示す側面断面図。 プーリーハブ３１の側面断面図。 同じく正面図。 同じく背面図。 外側プーリー３２の側面断面図。 同じく正面図。 外側プーリー５２をプーリーハブ３１に固設した状態を示す側面断面図。 従来のクランクプーリー６０を示す側面断面図。

符号の説明

１ エンジン
７ クランク軸
８ プーリー
１３ オイルシール
３１ プーリーハブ
３１ｂ 貫通孔
３１ｇ 縁部
３１ｈ ボルト孔
３２・４２・５２ 外側プーリー
３２ｂ 貫通孔
３２ｄ ボルト孔
３３ ボルト

Claims (4)

1. エンジンのクランク軸の一端に取り付けるプーリーにおいて、
   前記プーリーをクランク軸に取り付けるプーリーハブと、ベルトを巻回する外側プーリーに分割したことを特徴とするプーリー。
2. 前記プーリーハブを断面視「凸」状に構成し、外側プーリーを断面視「凹」状に構成したことを特徴とする請求項１に記載のプーリー。
3. 前記プーリーハブの一端に縁部を設け、該縁部と前記外側プーリーの側面にボルト孔をそれぞれ位置を合わせて開口し、ボルトにて両者を固定したことを特徴とする請求項１に記載のプーリー。
4. 前記プーリーハブ及び外側プーリーの軸心部に貫通孔を開口したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプーリー。

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