JP3797004B2

JP3797004B2 - Belt drive

Info

Publication number: JP3797004B2
Application number: JP05862799A
Authority: JP
Inventors: 久仁男野田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: JP2000257701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト伝動装置、特にエンジンの補機駆動用に用いられるベルト伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンのクランク軸から動力を取り出してエンジンの補機類（オルタネータ、ファン等）を駆動するため、ベルト伝動装置が使用され、これはＶベルトとＶプーリの組み合わせが普通だが、これより幅広のＶリブドベルト及びＶリブドプーリが用いられることもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらベルトをプーリに巻き掛けると、ベルトとプーリの溝底との間に隙間ができる。そしてその隙間に雨滴や結露等による水が溜まることがある。この状態でエンジンが長期間運転されず、例えば保管状態にあると、プーリに錆が発生し易くなり、この錆のためにベルトの摩耗も促進されてしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＶベルトとＶプーリ又はＶリブドベルトとＶリブドプーリから構成され、エンジンのクランク軸から動力を取り出すためのベルト伝動装置において、上記Ｖプーリ又は上記Ｖリブドプーリに、その溝底からプーリ軸方向或いは半径方向外側に延出してプーリ側面に開口する孔を設け、上記孔がエンジン１回転当たりの圧縮回数と同数設けられ、上記孔の周方向位置が、エンジン１回転中の各圧縮上死点手前で最下部に位置する上記溝底の位置にそれぞれ符合されるようにしたものである。
【０００５】
これによれば、上記孔が水抜き孔として機能するため、上記隙間に溜まった水を排水でき、これによりプーリの錆付きを未然に防止できる。
【０００７】
また、上記Ｖプーリ又は上記Ｖリブドプーリがクランクプーリをなすのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１０】
図１及び図２に本実施形態に係るベルト伝動装置を示す。ここではベルト伝動装置がエンジンの補機駆動用として用いられている。ベルト伝動装置はＶベルト１とＶプーリ２とから構成され、Ｖプーリ２の略下半分にＶベルト１が巻き掛けられて構成される。Ｖプーリ２はドライブ側のクランクプーリとされ、その中心部の取付穴３がエンジンのクランク軸（図示せず）に挿入固定される。これらの相対回転はキー（図示せず）で禁止され、そのキーが挿入されるキー溝４が取付穴３に設けられる。取付穴３は円筒状ボス部５の中心部に設けられる。取付穴３の軸方向反対側即ち前方に、固定ナット（図示せず）を挿入させるための拡径凹部６が設けられる。拡径凹部６の径方向外側で、円盤状部７がボス部５より迫り出し、円盤状部７の外周面に形成されたＶ溝８内にＶベルト１が一定深さ着座収容される。円盤状部７に、ファン（図示せず）等の取り付けに用いるネジ穴９が周方向に四つ、等間隔で貫通形成されている。
【００１１】
Ｖベルト１は断面台形状とされ、その両側面１０が断面テーパ状とされる。一方、Ｖ溝８の両内側面１１も断面テーパ状とされる。Ｖベルト１の両側面１０がＶ溝８の両内側面１１に強力に密着されることで、これらの摩擦によりＶプーリ２・Ｖベルト１間で動力の伝達が可能となる。
【００１２】
Ｖ溝８は、その溝底１２がＶベルト１に接触せぬよう、Ｖベルト１の接触深さより十分深く設定されるのが通常である。溝底１２が接触すると側面同士の接触荷重が失われ、伝達動力が著しく低減するからである。このため溝底１２とＶベルト１との間には一定の隙間１３ができる。従来はこの隙間１３に水が溜まり、錆発生の問題が生じていた。
【００１３】
そこで、ここでは溝底１２から前面１３ａに開口する孔１４を設け、これを水抜き孔として隙間１３に溜まった水を排水するようにしている。孔１４は、前面１３ａからドリルでプーリ軸方向に穿設され、その穿設方向の先端が溝底１２に開口し、隙間１３を外部に連通させている。孔１４は排水の他、水蒸気の排気も当然に行える。孔１４の径は、ゴミ詰まりがない程度の小径で構わない。
【００１４】
孔１４の先端は、プーリ半径方向外側の一部のみが溝底１２に差し掛かる。こうすることで前方の内側面１１の除去面積が最小となり、Ｖ溝８の強度低下を防止できる。
【００１５】
もっとも、孔１４の先端ないし開口端位置は図示位置に限定されない。例えばＶ溝８の強度が確保できればプーリ半径方向外側に移動することもできる。ただし、経年劣化や摩耗等によりＶベルト１がプーリ半径方向内側に移動してくるので、このときに孔１４の先端がＶベルト１の巻き掛け部分に差し掛からぬよう注意する。孔１４のエッジでＶベルト１を傷付けるからである。
【００１６】
ここでは四つの孔１４がプーリ周方向等間隔で設けられる。つまりエンジンが四気筒で、１回転当たりに等間隔で四回圧縮するため、孔１４はこの圧縮回数と同数設けられている。そしてこれら孔１４は、エンジンが停止したとき、図２に仮想線１４ａで示すように常に最下部に位置するよう、周方向位置が定められている。
【００１７】
即ち、イグニッションキーをOFF にしてエンジンを停止すると、通常エンジンが圧縮上死点手前となったとき、圧縮反力でクランク軸の回転が停止する。そこでこの回転停止時にちょうど孔１４が最下位置にくるよう、各孔１４の周方向位置が定められている。つまり、孔１４の周方向位置は、エンジン１回転中の各圧縮上死点手前で最下部に位置する溝底１２の位置に、それぞれ符合される。
【００１８】
上記隙間１３は、Ｖベルト１が巻き掛けられるＶプーリ２の下半分側全体に及ぶ。そしてエンジン停止中、隙間１３にある水分はＶ溝８内を流下し最下部に溜まる。そこでここにちょうど孔１４を設ければ、全ての排水が効率よく行え、水溜まりを完全に防止できるのである。
【００１９】
例えば三気筒のようにエンジン１回転当たり三回圧縮するならば孔１４は三つ設ければよいし、六気筒でも１回転当たり三回しか圧縮しないならば、やはり孔１４は三つでよい。いずれにしても、各孔１４は、上述のように数及び周方向位置を決定し、エンジン停止中は常に最下部に位置するようにするのが望ましい。
【００２０】
ここで、孔１４は、図１に仮想線１４ｂで示すように斜めに設けてもよい。即ち、溝底１２から径方向外側に斜めに延出させ、前面１３ａに開口してもよい。こうすると孔１４内で水を流下させることができ、排水性能が一層向上できる。このように孔１４は、溝底１２からプーリ軸方向乃至半径方向外側に延出させる。なおここでも孔１４の数及び周方向位置は上述のように決めるのがよい。
【００２１】
ここで注意すべきは、軸方向に対する孔１４の傾斜角θをあまり大きく取り過ぎないことである。即ち、これをあまり大きく取り過ぎると、Ｖ溝８の内側面１１のうちＶベルト１が接触する部分に孔１４が開口し、孔１４のエッジでＶベルト１を傷付け、Ｖベルト１の寿命を短縮するからである。従って、孔１４の傾斜角θはせいぜいＶベルト１の接触部分に到らない程度の大きさに抑える必要がある。即ち、Ｖベルト１の接触部分に到達する傾斜角をθ₀とすれば、孔１４の傾斜角θは０≦θ＜θ₀とする。なおここでいうθ₀は、経年劣化や摩耗等によりＶベルト１がプーリ半径方向内側に最大に移動してきたときの角度とする。
【００２２】
次に、ベルト伝動装置としてＶリブドベルトとＶリブドプーリを用いた場合、図３に示すように、Ｖリブドプーリ１８の各Ｖ溝１９の溝底２０を連通するように孔２１を設け、これをプーリ側面（ここでは後面２２）に開口すればよい。こうしてもＶリブドベルト（図示せず）のリブとＶ溝１９との隙間に溜まる水を排水でき、プーリの錆付きを防止できる。なおこの場合も孔２１の数及び周方向位置は上述のように定めるのがよい。前記同様、孔２１は傾斜して設けることもできる。なお、周知事項だが、Ｖリブドベルトとは幅広のベルトの内周面にＶベルト同様のリブを多条に形成したものをいう。これらリブが各Ｖ溝１９の内側面に摩擦接触して動力の伝達がなされる。
【００２３】
以上、本発明によれば、ベルト・プーリ間の隙間の水溜まりをなくし、プーリの錆付きを未然に防止できる。そしてこれによるベルトの摩耗をも防止し、ベルトの耐久性向上、長寿命化を図れる。なお、本発明の実施の形態は上述のものに限られない。例えばプーリはクランクプーリ以外のもの、ドリブン側のものとすることができるし、孔の開口部はプーリの両側面に設けることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２５】
（１）ベルト・プーリ間の隙間の水溜まりをなくし、プーリの錆付きを防止できる。
【００２６】
（２）孔をエンジン停止時に常に最下部に位置付けられ、完全な排水が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断右側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係るＶリブドプーリを示す部分縦断側面図である。
【符号の説明】
１Ｖベルト
２Ｖプーリ
１２，２０溝底
１３ａ前面
１４，２１孔
１８Ｖリブドプーリ
２２後面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt transmission device, and more particularly to a belt transmission device used for driving an auxiliary machine of an engine.
[0002]
[Prior art]
In general, a belt transmission is used to drive the engine accessories (alternator, fan, etc.) by extracting the power from the crankshaft of the engine. V-ribbed belts and V-ribbed pulleys may be used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when these belts are wound around the pulley, a gap is formed between the belt and the groove bottom of the pulley. Then, water due to raindrops or condensation may accumulate in the gap. If the engine is not operated for a long period of time in this state and is in a storage state, for example, rust is easily generated on the pulley, and this rust also promotes belt wear.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a belt transmission device including a V-belt and a V-pulley or a V-ribbed belt and a V-ribbed pulley, and for taking out power from the crankshaft of the engine. Alternatively, a hole that extends outward in the radial direction and opens to the side surface of the pulley is provided , and the hole is provided in the same number as the number of compressions per engine revolution, and the circumferential position of the hole corresponds to each compression top dead center during one engine revolution. It is made to correspond to the position of the groove bottom located at the lowermost position in front .
[0005]
According to this, since the hole functions as a drain hole, the water accumulated in the gap can be drained, thereby preventing the pulley from being rusted.
[0007]
The V pulley or the V-ribbed pulley preferably forms a crank pulley.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
1 and 2 show a belt transmission according to this embodiment. Here, a belt transmission is used for driving an engine auxiliary machine. The belt transmission device includes a V belt 1 and a V pulley 2, and the V belt 1 is wound around a substantially lower half of the V pulley 2. The V pulley 2 is a crank pulley on the drive side, and a mounting hole 3 at the center thereof is inserted and fixed to a crankshaft (not shown) of the engine. These relative rotations are prohibited by a key (not shown), and a key groove 4 into which the key is inserted is provided in the mounting hole 3. The mounting hole 3 is provided at the center of the cylindrical boss 5. A diameter-enlarged recess 6 for inserting a fixing nut (not shown) is provided on the opposite side of the mounting hole 3 in the axial direction, that is, on the front side. The disk-shaped part 7 protrudes from the boss part 5 outside the diameter-enlarged recess 6 in the radial direction, and the V-belt 1 is seated and accommodated in a V-groove 8 formed on the outer peripheral surface of the disk-shaped part 7. Four disk holes 9 used for mounting a fan (not shown) or the like are formed in the disk-like portion 7 so as to penetrate in the circumferential direction at equal intervals.
[0011]
The V belt 1 has a trapezoidal cross section, and both side surfaces 10 have a tapered cross section. On the other hand, both inner side surfaces 11 of the V groove 8 are also tapered in cross section. Since both side surfaces 10 of the V-belt 1 are in close contact with both inner surfaces 11 of the V-groove 8, power can be transmitted between the V pulley 2 and the V belt 1 by these frictions.
[0012]
The V groove 8 is normally set sufficiently deeper than the contact depth of the V belt 1 so that the groove bottom 12 does not contact the V belt 1. This is because when the groove bottom 12 contacts, the contact load between the side surfaces is lost, and the transmission power is significantly reduced. For this reason, a certain gap 13 is formed between the groove bottom 12 and the V belt 1. Conventionally, water accumulates in the gap 13 and the problem of rust generation has occurred.
[0013]
Therefore, here, a hole 14 opened from the groove bottom 12 to the front surface 13a is provided, and the water accumulated in the gap 13 is drained as a drain hole. The hole 14 is drilled from the front surface 13a with a drill in the pulley axial direction, the tip in the drilling direction opens to the groove bottom 12, and the gap 13 communicates with the outside. The hole 14 can naturally discharge water vapor as well as drainage. The diameter of the hole 14 may be small enough to prevent clogging of dust.
[0014]
Only a part of the tip of the hole 14 on the outer side in the pulley radial direction reaches the groove bottom 12. By doing so, the removal area of the front inner surface 11 is minimized, and the strength of the V groove 8 can be prevented from being reduced.
[0015]
However, the tip or opening end position of the hole 14 is not limited to the illustrated position. For example, if the strength of the V-groove 8 can be secured, it can be moved outward in the pulley radial direction. However, since the V-belt 1 moves inwardly in the pulley radial direction due to aging or wear, care should be taken so that the tip of the hole 14 does not reach the winding portion of the V-belt 1 at this time. This is because the V belt 1 is damaged at the edge of the hole 14.
[0016]
Here, four holes 14 are provided at equal intervals in the pulley circumferential direction. That is, since the engine has four cylinders and is compressed four times at equal intervals per revolution, the number of holes 14 is the same as the number of compressions. These holes 14 are circumferentially positioned so that when the engine is stopped, the holes 14 are always located at the lowermost position as indicated by a virtual line 14a in FIG.
[0017]
That is, when the engine is stopped by turning off the ignition key, the rotation of the crankshaft is stopped by the compression reaction force when the normal engine is near the compression top dead center. Therefore, the circumferential position of each hole 14 is determined so that the hole 14 is at the lowest position when the rotation is stopped. That is, the circumferential position of the hole 14 is matched with the position of the groove bottom 12 positioned at the lowest position before each compression top dead center during one rotation of the engine.
[0018]
The gap 13 extends over the entire lower half side of the V pulley 2 around which the V belt 1 is wound. While the engine is stopped, the water in the gap 13 flows down in the V-groove 8 and accumulates at the bottom. Therefore, if the hole 14 is provided here, all drainage can be performed efficiently, and the water pool can be completely prevented.
[0019]
For example, if the engine is compressed three times per engine revolution as in the case of three cylinders, three holes 14 may be provided. If the six cylinders are compressed only three times per engine rotation, three holes 14 may be provided. In any case, the number and the circumferential position of each hole 14 are determined as described above, and it is desirable that each hole 14 is always located at the lowermost part while the engine is stopped.
[0020]
Here, the holes 14 may be provided obliquely as shown by the imaginary lines 14b in FIG. That is, it may extend obliquely outward in the radial direction from the groove bottom 12 and open to the front surface 13a. If it carries out like this, water can flow down in the hole 14, and drainage performance can be improved further. In this way, the hole 14 extends from the groove bottom 12 to the pulley axial direction or radially outward. Here again, the number of holes 14 and the circumferential position are preferably determined as described above.
[0021]
It should be noted here that the inclination angle θ of the hole 14 with respect to the axial direction is not too large. That is, if this is taken too large, the hole 14 opens in the portion of the inner surface 11 of the V-groove 8 where the V-belt 1 comes into contact. This is because it shortens. Therefore, it is necessary to suppress the inclination angle θ of the hole 14 to a size that does not reach the contact portion of the V-belt 1 at most. That is, if the inclination angle reaching the contact portion of the V-belt 1 is θ ₀ , the inclination angle θ of the hole 14 is 0 ≦ θ <θ ₀ . Here, θ ₀ is an angle when the V-belt 1 has moved maximum inward in the pulley radial direction due to aging or wear.
[0022]
Next, when a V-ribbed belt and a V-ribbed pulley are used as the belt transmission device, as shown in FIG. 3, holes 21 are provided so as to communicate with the groove bottoms 20 of the V-grooves 19 of the V-ribbed pulley 18, and this is provided on the side surface of the pulley. What is necessary is just to open to (here rear surface 22). Even in this case, water accumulated in the gap between the rib of the V-ribbed belt (not shown) and the V groove 19 can be drained, and the pulley can be prevented from being rusted. In this case, the number of holes 21 and the circumferential position are preferably determined as described above. Similarly to the above, the hole 21 can be inclined. As is well known, the V-ribbed belt is a belt in which ribs similar to the V-belt are formed on the inner peripheral surface of a wide belt. These ribs make frictional contact with the inner surface of each V groove 19 to transmit power.
[0023]
As described above, according to the present invention, water accumulation in the gap between the belt and the pulley can be eliminated, and the pulley can be prevented from being rusted. This also prevents the belt from being worn, thereby improving the durability of the belt and extending its life. The embodiment of the present invention is not limited to the above. For example, the pulley can be other than the crank pulley or driven, and the opening of the hole can be provided on both sides of the pulley .
[0024]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0025]
(1) Eliminates the accumulation of water in the gap between the belt and pulley, and prevents rusting of the pulley.
[0026]
(2) The hole is always positioned at the bottom when the engine is stopped, allowing complete drainage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical right side view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially longitudinal side view showing a V-ribbed pulley according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 V belt 2 V pulley 12, 20 groove bottom 13a front surface 14, 21 hole 18 V ribbed pulley 22 rear surface

Claims

Consists V-belt and V-pulley or V-ribbed belt and V-ribbed pulleys, the belt transmission device for taking power from the crankshaft of the engine, to the V pulley or the V-ribbed pulley, the pulley shaft direction or radially outward from the groove bottom The hole is provided with the same number of compressions per revolution of the engine, and the circumferential position of the hole is at the bottom before each compression top dead center during one revolution of the engine. A belt transmission device characterized by being respectively matched with the position of the groove bottom located in the groove .

The belt transmission according to claim 1, wherein the V pulley or the V-ribbed pulley forms a crank pulley .