JP2015183764A - 内燃機関のアイドルプーリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部材管理の手間及び組み付けの手間を省くことができると共に、機関本体の側からの異物の進入も阻止できるアイドルプーリ装置を提供する。
【解決手段】プーリ１はベアリング２を介してスペーサ５の筒部１５に嵌まっており、ベアリング２のインナーレース１０とは、外カバー１８と一緒にボルト４で機関本体３に共締めされている。スペーサ５の基部１４には環状規制部としてＯリング２０がずれ不能に嵌まっており、Ｏリング２０は、ボルト４による締結前の状態ではプーリ１の内向き環状突起１９に弾性的に当接している。従って、プーリ１とスペーサ５とが仮保持されている。ボルト４をねじ込み切るとプーリ１が移動して内向き環状突起１９がＯリング２０から離脱し、内向き環状突起１９とＯリング２０とで異物の進入を阻止できる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、内燃機関において、プーリがベアリング及びこれに嵌まったスペーサを介して機関本体に固定されるアイドルプーリ装置に関するものである。

内燃機関では動力伝達手段としてベルトを使用しており、ベルトにテンションを掛けたりベルトの曲がり姿勢を保持したりするために、アイドルプーリを使用することも多い。アイドルプーリは、一般に、ボールベアリングによって回転自在に保持されており、特許文献１には、ベアリングのインナーレースをスペーサ（マウント部材）の筒部に嵌め込んで、インナーレースとスペーサとをボルトで機関本体に共締めすることが開示されている。他方、特許文献２には、ベアリングのインナーレースをボルトで機関本体に直接固定することが記載されている。

そして、ベアリングに水等の異物が進入することを防止するため、機関本体と反対の外側からアリングを外カバーで覆うことが行われており、特許文献１では、外カバーをプーリに固定することが開示されており、特許文献２には、外カバーとインナーレースとをボルトで共締めすることが開示されている。

特開２００６−１６３９６７号公報 特開２００４−１５０５６４号公報

さて、ベアリングを機関本体と反対の外側から外カバーで覆うのは異物進入防止手段として有益であるが、水等の異物はベアリングに対して外側のみから飛来するとは限らず、プーリと機関本体との間の空間からベアリングの内側に進入することもある。従って、ベアリングを機関本体に面した内側からカバーすることも重要である。この点、両特許文献とも特段の配慮はされていない。

他方、特許文献２のようにインナーレースをボルトで直接機関本体に固定する構造では、インナーレースは特別の仕様になるためベアリングも特注品となってコストが嵩むおそれがある。これに対して特許文献１のようにスペーサを使用すると、スペーサの筒部をベアリングの内径に応じた寸法に設定することで市販品等のベアリングを使用できてコスト抑制が可能になるのみならず、プーリと機関本体との間隔も任意に設定できるため設計の自由性を向上できる利点がある。

しかし、特許文献１のようにスペーサを使用すると、スペーサとプーリを別々に保管せねばならないため管理に手間が掛かる問題や、組み付けに際してはベアリングがスペーサの筒部から外れないように保持しつつボルトのねじ込み作業をせねばならないため、作業性が悪いという問題があった。

本願発明は、スペーサを使用することは特許文献１と共通しつつ、内側からの異物進入防止や部品管理・組み付けの手間抑制を図ることを目的としている。

本願発明は、インナーレース及びアウターレースを有するベアリングが内周に装着されているプーリと、前記ベアリングのインナーレースが嵌入する筒部を有するスペーサとを備えており、前記スペーサには、前記インナーレースの一端面が当接する段部を設けており、前記スペーサの筒部に前記インナーレースの他端面の側からボルトを挿通して機関本体にねじ込むことでスペーサが機関本体に締結されると共に、前記ボルトの頭部の座面が前記インナーレースの他端面と対向する、という基本構成になっている。

そして、上記基本構成において、まず、前記プーリのうち前記機関本体に対向する一端面には円形の内側凹所が形成されている一方、前記スペーサは、前記プーリの内側凹所が環状空間を介して嵌まる円形の基部を有しており、前記内側凹所の内周と基部の外周とのうちいずれか一方又は両方に、異物が前記ベアリングの側に流入することを阻止する環状規制部を設けている。

更に、前記規制部に関して、前記ベアリングのインナーレースがその一端面をスペーサの段部に当接していない状態では、前記環状規制部が相手部材の係合部（当接部）に対して弾性に抗して係合することでプーリがスペーサに仮保持されていて、前記ボルトをねじ込み切ってインナーレースがスペーサの段部に押されると、前記環状規制部が前記係合部から離脱するように設定している。

なお、本願発明の「機関本体」とは、スペーサが取り付く部材という意味であり、シリンブロックやフロントカバー（チェーンカバー、チェーンケース）、シリンダヘッドなどが挙げられるが、これらに固定されたブラケットも機関本体に含まれる。）。また、ボルトの頭部の座面には座金の座面も含まれている。

本願発明によると、スペーサにおける筒部の外径はベアリングのインナーレースの内径に合わせて設定できるため、市販のベアリングもそのまま使用できて、汎用性が高いと共にコストダウンにも貢献できる。

そして、ベアリングはそのアウターレースがプーリに嵌着しているため、プーリとベアリングとは離反不能に保持されているが、組み付け前の状態では、環状規制部が相手部材に係合していることで、ベアリング付きプーリとスペーサとを一体の状態に保持できる。このため、保管の手間を軽減できると共に、組み付け作業に際してはスペーサのみ又はプーリのみを手で保持してボルトのねじ込みを行えば足りるため、組み付け作業の負担も軽減できる。

しかも、ボルトのねじ込みによって環状規制部が係合部から離脱することで、環状規制部はプーリの回転の障害にならなくなると共に、ベアリングに内側から異物が進入することを環状規制部で防止できる。すなわち、ボルトをねじ込み切ってスペーサを機関本体に締結すると、環状規制部はカバーとして機能する状態になる。

このように、異物進入防止のためのカバーとして機能する環状規制部を利用して、プーリとスペーサとを仮保持できるのであり、このため、管理に手間が掛からず組み付け性にも優れた装置を、できるだけ低コストで提供できる。

第１実施形態において組み付けた状態での縦断側面図である。 （Ａ）は第１実施形態において組み付けた途中での縦断側面図、（Ｂ）は要部拡大図である。 他の実施形態を示す要部断面図である。

(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１，２に示す第１実施形態を説明する。アイドルプーリ装置は、ベルト（図示せず）が巻き掛けられるプーリ１とその内周に嵌着したベアリング２、及び、機関本体３にボルト４で固定されるスペーサ５とを備えている。本願発明のプーリ１はベルトが内面掛けされるようになっており、外周に断面山形のベルト嵌合溝６を形成しているが、平ベルトの場合及び背面掛けされる場合は、プーリ１の外周はストレート形状になる。なお、プーリ１は樹脂製が多いが、金属製であってもよい。

プーリ１の内周部には、両端面から内側に入り込んだセンターリブ７を設けており、このため、プーリ１には、機関本体３の側に開口した内側凹所８と機関本体３の反対側に開口した外側凹所９とが形成されている。

ベアリング２はインナーレース１０とアウターレース１１との間に多数のボール１２を配置したボールベアリングであり、アウターレース１１がプーリ１におけるセンターリブ７の内周に相対動不能に嵌着されている。従って、プーリ１はアウターレース１１と一緒に回転する。センターリブ７には、ベアリング２のアウターレース１１が機関本体３の側にずれるのを阻止する環状ストッパー片１３を内向き突設している。

スペーサ５は、プーリ１における内側凹所８の内径よりや小径で円形の基部１４と、ベアリング２のインナーレース１０に貫通した筒部１５とを備えており、ボルト４が挿通する中心穴１６が基部１４及び筒部１５を貫通して空いている。基部１４には、ベアリング２のインナーレース１０の一端面（内端面）が当接する段部１７を設けており、インナーレース１０とスペーサ５とがボルト４で機関本体３に共締めされている。基部１４は、段部１７の外径よりも大径になっている。

ベアリング２におけるインナーレース１０の他端面（外端面）には、アウターレース１１を外側から覆う大きさの外カバー１８が重なっており、従って、外カバー１８とインナーレース１０とスペーサ５とが、ボルト４で機関本体３に共締めされている。ボルト４は頭部４ａの座面にフランジ部４ｂを設けたものを使用しているが、座金を使用してもよいし、単なる六角ボルト或いはソケット穴付きボルトであってもよい。外カバー１８は板金加工品を使用しているが、樹脂製であってもよい。

プーリ１における内側凹所８の内周面のうち機関本体３に近い端部には、請求項に記載した環状規制部の一環として内向き環状突起１９を一体に設けている一方、スペーサ５における基部１４の外周面には、同じく請求項に記載した環状規制部の一環としてＯリング２０を嵌め込み装着している。この場合、スペーサ５をボルト４で締結した状態で、Ｏリング２０は、内向き環状突起１９よりもベアリング２の側に寄っている。また、Ｏリング２０は、基部１４に形成した環状溝２１に嵌まっている。

そして、ベアリング２をスペーサ５の筒部１５に部分的に嵌めた状態で、Ｏリング２０がプーリ１における内向き環状突起１９の内周面に弾性に抗して当接するように設定している。このため、締結前の状態では、プーリ１とスペーサ５とは一体に繋がった状態に仮保持できると共に、締結作業に際しては例えばプーリ１のみを手で掴んでからボルトをねじ込むという動作によって、簡単に締結できる（ボルト４が機関本体３の雌ねじに掛かったら、スペーサ５から手を離してもよい。）。

そして、ボルト４をねじ込んでいくと、インナーレース１０及びプーリ１は機関本体３に近づくようにボルト４の頭部４ａで押されて軸方向に移動するため、Ｏリング２０はスペーサ５の内向き環状突起１９から外れて、内向き環状突起１９はＯリング２０の内側に移動する。それと共に、Ｏリング２０は弾性復元力により、内向き環状突起１９の内径よりも外径が大きくなる。このため、機関本体３の側から水や塵埃等の異物がベアリング２に進入することを防止できる。

プーリ１とスペーサ５との仮保持状態を的確に維持するには、プーリ１の内向き環状突起１９にも、Ｏリング２０が嵌まる係合部として環状溝２２を形成しておくのが好ましいが、スペーサ５の環状溝２１の深さをプーリ１の環状溝２２の深さよりも深くしておくことで、Ｏリング２０がスペーサ５に取り付いた状態に保持できる。なお、スペーサ５を締結した状態で、内向き環状突起１９とＯリング２０とはできるだけ近づいているのが好ましい。

(2).他の実施形態
上記の実施形態では環状規制部の一部にＯリング２０を使用したが、図３に示す実施形態では、環状規制部をプーリ１とスペーサ５とに一体に形成している。このうち（Ａ）（Ｂ）に示す第２実施形態では、第１実施形態と同様にプーリ１に内向き環状突起１９を設ける一方、スペーサ５の基部１４に、薄肉でリング状の外向き環状リブ２３を一体に形成している。また、プーリ１の内向き環状突起１９には、締結前の状態で外向き環状リブ２３が嵌まる係合部として環状溝２４を形成している。

スペーサ５は樹脂製であり、外向き環状リブ２３は撓み変形し得る厚さに設定している。従って、締結前の状態では、外向き環状リブ２３が環状溝２４に嵌まることでプーリ１とスペーサ５とは一体の状態に仮保持される。この場合、外向き環状リブ２３は必ずしも環状溝２４に突っ張っている必要はない。プーリ１の移動により、環状突起２３は自身が弾性変形することで環状溝２４から離脱する。

環状溝２４のうち機関本体３と反対側の部分は傾斜面２４ａになっている。このため、内向き環状突起１９と環状突起２３との離脱がスムースに行われる。（Ａ）では内向き環状突起１９と環状突起２３との間に若干の間隔が空いているが、この間隔はできるだけ詰めるのが好ましい。

（Ｃ）に示す第３実施形態では、プーリ１の内向き環状突起１９に更に環状規制部としてリング板状の内向き環状リブ２５を内向き突設する一方、スペーサ５の基部１４には環状規制部として外向き環状リブ２６を設けており、ボルト４による締結に伴うプーリ１の移動により、内向き環状リブ２５が外向き環状リブ２６を乗り越えるように設定している。締結前の仮保持状態では、内向き環状リブ２５は、自身の弾性力によってスペーサ５における基部１４の外周面に突っ張っている。

また、この実施形態では、スペーサ５における基部１４のうち、外向き環状リブ２６よりも機関本体３に寄った内側の部分は、外向き環状リブ２６よりも外側の部分に比べて小径になっている。図３の実施形態では、スペーサ５を射出成形によって製造するにおいて、軸方向に型抜きできるため、成形が容易である利点である。

本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、環状規制部としての別部材を使用する場合は、Ｏリングに限らず、弾性板製のリング板なども使用できる。また、プーリ又はスペーサに複数の環状規制部を設けるこことも可能である。

本願発明は、内燃機関のアイドルプーリ装置に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ プーリ
２ ベアリング
３ 機関本体
４ ボルト
４ａ 頭部
４ｂ フランジ部
５ スペーサ
７ センターリブ
８ 内側凹所
１０ インナーレース
１１ アウターレース
１２ ボール
１４ 基部
１５ 筒部
１６ 中心穴
１７ 段部
１８ 外カバー
１９ 環状規制部を構成する内向き環状突起
２０ 環状規制部を構成するＯリング
２３，２６ 環状規制部を構成する外向き環状リブ
２５ 環状規制部を構成する内向き環状リブ

Claims (1)

1. インナーレース及びアウターレースを有するベアリングが内周に装着されているプーリと、前記ベアリングのインナーレースが嵌入する筒部を有するスペーサとを備えており、前記スペーサには、前記インナーレースの一端面が当接する段部を設けており、前記スペーサの筒部に前記インナーレースの他端面の側からボルトを挿通して機関本体にねじ込むことでスペーサが機関本体に締結されると共に、前記ボルトの頭部の座面が前記インナーレースの他端面と対向する構成であって、
   前記プーリのうち前記機関本体に対向する一端面には円形の内側凹所が形成されている一方、前記スペーサは、前記プーリの内側凹所が環状空間を介して嵌まる円形の基部を有しており、前記内側凹所の内周と基部の外周とのうちいずれか一方又は両方に、異物が前記ベアリングの側に流入することを阻止する環状規制部を設けており、
   前記ベアリングのインナーレースがその一端面をスペーサの段部に当接していない状態では、前記環状規制部が相手部材の係合部に対して弾性に抗して係合することでプーリがスペーサに仮保持されていて、前記ボルトをねじ込み切ってインナーレースがスペーサの段部に押されると、前記環状規制部が前記係合部から離脱するように設定している、
   内燃機関のアイドルプーリ装置。

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