JP2011058528A - プーリアームの支点軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支点軸受内への異物の侵入を確実に防止することができ、組立て時の密封用弾性シールの損傷や欠品を防止することができるようにしたプーリアームの支点軸受装置を提供することである。
【解決手段】テンションプーリ４を支持するプーリアーム５にボス部７を設け、そのボス部７に形成された軸挿入孔８内に筒状の支点軸１０を挿入する。支点軸１０の両端に一対の座金１１を当接し、その座金１１を貫通するようにして支点軸１０内に挿通されたボルト１２をエンジンブロック１３にねじ係合し、そのボルト１２の締め付けにより、支点軸１０を固定する。座金１１のボス部７と対向する面に膜状の弾性シール２０を接着し、その弾性シール２０を締め代をもってボス部７の端面に弾性接触させて、軸受内部に異物が侵入するのを防止する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ベルトの張力調整用のテンションプーリを支持するプーリアームの支点軸受装置に関する。

一般に、オルタネータやエアコン用のコンプレッサ、ウォータポンプ等のエンジン補機を駆動するベルトの伝動装置においては、テンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームに油圧式オートテンショナを連結し、その油圧式オートテンショナからプーリアームに負荷される調整力によりテンションプーリがベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢し、ベルトの張力変化を上記油圧式オートテンショナにより吸収してベルトの張力を一定に保つようにしている。

上記のようなベルト伝動装置はエンジンの外部に設けられるため、プーリアームの揺動中心となる支点軸受部内に泥水やダスト等の異物が侵入するおそれがある。その異物の侵入によってプーリアームの揺動が阻害され、あるいは、軸受部の寿命が著しく低下するため、上記支点軸受部には異物の侵入防止対策が必要とされる。

異物の侵入防止対策を施したプーリアームの支点軸受装置として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。

上記特許文献１に記載されたプーリアームの支点軸受装置においては、プーリアームに設けられたボス部に、その両端面に貫通する軸挿入孔を形成し、その軸挿入孔内に筒状の支点軸を挿入し、その支点軸の両端に一対の座金を当接し、その一対の座金を貫通するようにして支点軸の内側に挿通されたボルトをアーム取付け対象にねじ込み、そのボルトの締め付けにより支点軸を固定して、プーリアームを揺動自在に支持している。

また、ボス部の両端面における内周部に環状の凹部を設け、各凹部内に組込まれたＯリングを上記ボルトの締め付けによりスラスト方向の締め代を与えて、上記Ｏリングを凹部の閉塞端面と座金とに弾性接触させ、そのＯリングにより支点軸受内に泥水やダスト等の異物が侵入するのを防止している。

特開２００６−２１４５０９号公報

ところで、上記従来のプーリアームの支点軸受装置においては、Ｏリングの組込みが不適切な組み込みとされる場合があり、その時、Ｏリングがボス部の端面と座金で挟み込まれて損傷する懸念がある。また、支点軸受装置の組立て時にＯリングの組込みを忘れる場合があり、さらに、ボス部の端面に凹部を旋削加工する必要があるため、加工コストが高くつくという問題がある。

この発明の課題は、支点軸受内への異物の侵入を確実に防止することができ、組立て時の密封用弾性シールの損傷や欠品を防止することができるようにすることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、テンションプーリを支持し、油圧式オートテンショナによって前記テンションプーリがベルトを押圧する方向に付勢されるプーリアームのボス部に両端面に貫通する軸挿入孔を設け、その軸挿入孔内に挿入された筒状の支点軸の両端に一対の座金を衝合し、その一対の座金を貫通するようにして前記支点軸内に挿通されたボルトをアーム取付け対象にねじ係合し、そのボルトの締付けにより支点軸を固定してプーリアームを揺動自在に支持したプーリアームの支点軸受装置において、前記一対の座金の前記ボス部と対向する面に膜状の弾性シールを接着し、その弾性シールを締め代をもって前記ボス部の端面に弾性接触させた構成を採用したのである。

ここで、弾性シールは、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等の未発泡のゴム、あるいは、発泡させたゴムを素材とするものであってもよく、弾性を有するプラスチックを素材とするものであってもよい。

ここで、弾性シールの締め代が必要以上に小さい場合、密封性が低下して異物の侵入を防止することができなくなり、また、必要以上に大きくなると、プーリアームの揺動抵抗が大きくなって、プーリアームをスムーズに揺動させることができなくなるため、上記締め代は、０．０５〜０．８ｍｍの範囲とするのが好ましい。

上記のような締め代との関係から、弾性シールの膜厚は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲としておくのがよい。

この発明に係るプーリアームの支点軸受装置において、一対の座金の一方と支点軸の相互間に、軸方向に非分離とする手段を設けておくと、ボス部内に支点軸を挿入する組立て時に、その支点軸と一方の座金を同時に組込むことができるため、座金の組込み忘れを防止することができる。また、支点軸受装置の組立ての容易化を図ることができる。

この場合、支点軸と一方の座金を軸方向に非分離とする方法として、支点軸の軸方向一端面の内周部に環状突出部を設け、その環状突出部を前記座金の内径面に圧入する方法、支点軸の軸方向一端面の内周部に環状突出部を設け、その環状突出部を座金の内径面に嵌合して加締めにより固定する方法、あるいは、座金の内周部を弾性シールの接着面側に折曲げて筒部を設け、その筒部を支点軸の一端部内に圧入して、筒部の外径面に位置する弾性シールを支点軸の一端部内径面に弾性接触させる方法を採用することができる。

ここで、溶融めっき鋼板等の表面処理鋼板によって座金を形成することにより、座金の腐食を防止し、支点軸受装置の耐久性の向上を図ることができる。

上記のように、この発明においては、座金のボス部と対向する面に弾性シールを接着し、その弾性シールをボス部の端面に弾性接触させたことにより、支点軸受内への異物の侵入を確実に防止することができ、しかも、ボス部の端面に対して凹部等の加工を不要とすることができるため、コストの低減を図ることができる。

また、弾性シールを座金に接着して一体化したことにより、座金の組込みと同時に弾性シールの組込みを行なうことができると共に、その弾性シールを適切な位置に確実に組込むことができ、弾性シールの損傷や組込み忘れを確実に防止することができる。

この発明に係るプーリアームの支点軸受装置を採用した補機駆動用ベルト伝動装置の正面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２の一部を拡大して示す断面図 支点軸固定用ボルトの締付け前の状態を示す断面図 支点軸と座金を非分離とする手段の一例を示す断面図 支点軸と座金を非分離とする手段の他の例を示す断面図 支点軸と座金を非分離とする手段のさら他の例を示す断面図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、補機駆動用のベルト伝動装置を示す。このベルト伝動装置は、クランク軸Ｓに取り付けた駆動プーリ１とオルタネータ等の複数の補機の回転軸に取付けたプーリ２ａ、２ｂのそれぞれにベルト３をかけ渡し、その１本のベルト３によって複数の補機を同時に駆動するサーペンタイン式のベルト伝動装置を示す。

ベルト３にはテンションプーリ４が接触し、そのテンションプーリ４を回転自在に支持する揺動可能なプーリアーム５には油圧式オートテンショナ６が連結されている。

油圧式オートテンショナ６は、テンションプーリ４がベルト３を押圧する方向にプーリアーム５を付勢すると共に、上記ベルト３の張力変化を吸収してベルト３の張力を一定に保つようになっている。

図２は、図１に示すプーリアーム５を揺動自在に支持する支点軸受装置を示す。この支点軸受装置においては、プーリアーム５に設けられたボス部７に軸挿入孔８を設け、その軸挿入孔８内に組込まれたすべり軸受９によって上記ボス部７より軸方向長さの長い筒状の支点軸１０を支持し、この支点軸１０とその両端に衝合された一対の座金１１のそれぞれを貫通するボルト１２をアーム取付け対象としてのエンジンブロック１３にねじ係合し、そのボルト１２の締付けにより支点軸１０を固定してプーリアーム５を揺動自在に支持している。

ここで、一対の座金１１は、耐食性を有する表面処理鋼板により形成されている。ここでは、めっき層が、Ｚｎ−Ａｌ６％−Ｍｇ３％の合金からなる耐食性に優れた溶融めっき鋼板が採用されている。座金１１の外径は、ボス部７の外径に略等しく、上記ボス部７と対向する面には、その面の全体を覆う大きさの弾性シール２０が接着により固定されている。弾性シール２０は、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴムを素材として弾性を有している。

なお、弾性シール２０の素材としてのゴムは、未発泡のものであってもよく、発泡されたものであってもよい。また、弾性シール２０はゴムに限定されるものではなく、弾性を有するプラスチックからなるものであってもよい。

弾性シール２０は、ボルト１２の締め付け前の状態で、図４に示すように、全体にわたって均一な厚みの膜状とされ、上記ボルト１２の締め付けにより、図３に示すように、支点軸１０の端面と対向する内周部が扁平に押し潰され、ボス部７の端面と対向する外周部が締め代をもって圧縮変形して、ボス部７の端面に弾性接触している。

上記のように、座金１１に接着された弾性シール２０の外周部をボス部７の端面に弾性接触させることにより、ボス部７と座金１１の対向面間から内部に泥水やダスト等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。

また、弾性シール２０を接着により座金１１に一体化しておくことにより、座金１１の組込みと同時に弾性シール２０の組込みを行なうことができ、弾性シール２０の組込み忘れを確実に防止することができると共に、弾性シール２０を適切な位置に確実に組込むことができるので、支点軸受装置の組立て時に弾性シール２０が損傷するという不都合の発生はない。

ここで、弾性シール２０の締め代が必要以上に小さい場合は、密封性が低下して異物の侵入を防止することができなくなり、また、必要以上に大きくなると、プーリアーム５の揺動抵抗が大きくなって、プーリアーム５をスムーズに揺動させることができなくなる。そこで、上記締め代は、０．０５〜０．８ｍｍの範囲としておくのが好ましい。

上記のような締め代との関係から、弾性シール２０の膜厚は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲としておくのがよい。

図５は、この発明に係るプーリアームの支点軸受装置の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、支点軸１０の軸方向一端面の内周部に環状突出部３０を設け、その環状突出部３０を座金１１の内径面に圧入して、支点軸１０と一方の座金１１を軸方向に非分離としている。他の構成は図１に示す実施の形態と同一であるため、図１に示す支点軸受装置と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

上記のように、支点軸１０と一方の座金１１を軸方向に非分離とすると、ボス部７内に支点軸１０を挿入する組立て時に、その支点軸１０と一方の座金１１を同時に組込むことができる。このため、座金１１の組込み忘れを防止することができ、また、支点軸受装置の組立ての容易化を図ることができる。

図５では、支点軸１０に設けた環状突出部３０を座金１１の内径面に圧入して、支点軸１０と一方の座金１１を軸方向に非分離としたが、軸方向に非分離とする手段はこれに限定されるものではない。

図６および図７は、支点軸１０と一方の座金１１を軸方向に非分離とする手段の他の例を示す。図６では、支点軸１０の軸方向一端面の内周部に環状突出部３０を設け、その環状突出部３０を座金１１の内径面に嵌合し、その環状突出部３０の先端部の径方向外方への加締めにより、その加締め片３０ａを座金１１のテーパ状内径面１１ａに係合させて、支点軸１０と一方の座金１１を軸方向に非分離としている。

図７では、座金１１の内周部を弾性シール２０側に向けて折り曲げて筒部３１を形成し、その筒部３１を支点軸１０の端部内に圧入して、筒部３１の外径面に設けられた弾性シール２０を支点軸１０の内径面に弾性接触させるようにしている。

図６および図７に示すいずれの非分離手段の採用においても、座金１１の組込み忘れを防止することができると共に、支点軸受装置の組立ての容易化を図ることができる。

３ ベルト
４ テンションプーリ
５ プーリアーム
６ 油圧式オートテンショナ
７ ボス部
８ 軸挿入孔
１０ 支点軸
１１ 座金
１２ ボルト
１３ アーム取付け対象（エンジンブロック）
２０ 弾性シール
３０ 環状突出部
３１ 筒部

Claims (12)

1. テンションプーリを支持し、油圧式オートテンショナによって前記テンションプーリがベルトを押圧する方向に付勢されるプーリアームのボス部に両端面に貫通する軸挿入孔を設け、その軸挿入孔内に挿入された筒状の支点軸の両端に一対の座金を衝合し、その一対の座金を貫通するようにして前記支点軸内に挿通されたボルトをアーム取付け対象にねじ係合し、そのボルトの締付けにより支点軸を固定してプーリアームを揺動自在に支持したプーリアームの支点軸受装置において、
   前記一対の座金の前記ボス部と対向する面に膜状の弾性シールを接着し、その弾性シールを締め代をもって前記ボス部の端面に弾性接触させたことを特徴とするプーリアームの支点軸受装置。
2. 前記弾性シールが、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムの１種からなる請求項１に記載のプーリアームの支点軸受装置。
3. 前記ゴムが、発泡ゴムからなる請求項２に記載のプーリアームの支点軸受装置。
4. 前記締め代が、０．０５〜０．８ｍｍの範囲である請求項１乃至３のいずれかの項に記載のプーリアームの支点軸受装置。
5. 前記弾性シールの膜厚が、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とされた請求項１乃至４のいずれかの項に記載のプーリアームの支点軸受装置。
6. 前記一対の座金の一方と支点軸の相互間に、軸方向に非分離とする手段を設けた請求項１乃至５のいずれかの項に記載のプーリアームの支点軸受装置。
7. 前記軸方向に非分離とする手段が、前記支点軸の軸方向一端面の内周部に環状突出部を設け、その環状突出部を前記座金の内径面に圧入した構成からなる請求項６に記載のプーリアームの支点軸受装置。
8. 前記軸方向に非分離とする手段が、前記支点軸の軸方向一端面の内周部に環状突出部を設け、その環状突出部を前記座金の内径面に嵌合して加締めにより固定した構成からなる請求項６に記載のプーリアームの支点軸受装置。
9. 前記軸方向に非分離とする手段が、前記座金の内周部を弾性シールの接着面側に折曲げて筒部を設け、その筒部を前記支点軸の端部内に圧入して、筒部の外径面に設けられた弾性シールを支点軸の内径面に弾性接触させた構成からなる請求項６に記載のプーリアームの支点軸受装置。
10. 前記座金が、表面処理鋼板からなる請求項１乃至９のいずれかの項に記載のプーリアームの支点軸受装置。
11. 前記表面処理鋼板が、溶融めっき鋼板からなる請求項１０に記載のプーリアームの支点軸受装置。
12. 前記溶融めっき鋼板のめっき層が、Ｚｎ−Ａｌ６％−Ｍｇ３％の合金からなる請求項１１に記載のプーリアームの支点軸受装置。

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