JP6013082B2 - プーリアームの支点軸受装置 - Google Patents

Description

この発明は、ベルトの張力調整用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ディショナ用のコンプレッサ、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、その軸挿入孔内に支点軸となるスリーブを挿入し、そのスリーブと軸挿入孔の内径面間にスリーブとプーリアームを相対的に回転自在に支持するすべり軸受を組込み、上記スリーブの両端部に形成された小径円筒部のそれぞれにワッシャを嵌合し、その一対のワッシャを貫通するようにしてスリーブの内側に挿通されたボルトをエンジンブロックにねじ込み、そのボルトの締め付けによりスリーブを固定して、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Ｏリングを組み込み、そのＯリングを凹部の端壁とワッシャの対向面に弾性接触させてすべり軸受が組み込まれた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。

米国特許第６０３９６６４号明細書

ところで、上記特許文献１に記載された支点軸受装置においては、異物の侵入を防止するＯリングがボス部の端面内周部に形成された凹部内に組み込まれたものであるため、すべり軸受が組み込まれた支点軸受内への異物の侵入を効果的に防止することができるものの、ボス部の端面外周部とワッシャの対向面間に形成される隙間内に異物が侵入するのを防止することができず、その侵入異物の付着、堆積によってプーリアームの揺動が阻害される可能性がある。

この発明の課題は、ボス部とワッシャの対向部間に形成される隙間内に異物が侵入して付着、堆積するのを確実に防止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。

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、その両端面に貫通する軸挿入孔を形成し、その軸挿入孔内にスリーブを挿入し、そのスリーブの前記ボス部の両端面から外側に位置する両端部に小径筒部を設け、その小径筒部のそれぞれ外周にワッシャを嵌合し、前記スリーブ内に挿通されたボルトの締め付けによりスリーブをアーム取付け対象に固定して、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、前記ボス部と前記ワッシャの相互間に、そのボス部とワッシャの対向面間に形成された隙間の外周開口を周方向の全体にわたって覆う密封手段を設けた構成を採用したのである。

上記のように、ボス部とワッシャの相互間に密封手段を設けて、ボス部とワッシャの対向面間に形成された隙間の外周開口を周方向の全体にわたって覆うことにより、上記隙間内に異物が侵入するのを防止することができる。このため、異物の侵入によってプーリアームの揺動が阻害されるという不都合の発生はない。

ここで、密封手段として、下記ａ乃至ｄの構成からなるものを採用することができる。
ａ．ワッシャの外径面に円筒体の一端部を圧入し、その円筒体の他端部内周に固着されたシールリングの内径面をボス部の外径面に弾性接触させるようにした構成からなるもの。
ｂ．ワッシャの外径面にシールリングの一端部を嵌着し、そのシールリングの他端部に形成された内向きテーパ部の小径端部をボス部の端部に形成された小径円筒面に弾性接触させるようにした構成からなるもの。
ｃ．ワッシャの外径面に円筒状のシールリングの一端部を嵌着し、そのシールリングにおける他端部の内径面をボス部の端部外径面に弾性接触させるようにした構成からなるもの。
ｄ．ボス部の端部外径面に形成された凹段部でシールリングを支持し、そのシールリングをワッシャの内側面外周部に形成された円筒部の内径面に弾性接触させるようにした構成からなるもの。

上記構成の密封手段において、シールリングは弾性体で形成する。この場合、シールリングは、プーリアームの揺動により、ボス部やワッシャに設けられた円筒部と接触する状態で相対的に揺動するため、水素化ニトリルゴムやフッ素ゴム等の耐摩耗性および密着性に優れたゴムで形成するのがよい。

この発明においては、上記のように、ボス部とワッシャの相互間に、そのボス部とワッシャの対向面間に形成された隙間の外周開口を周方向の全体にわたって覆う密封手段を設けたことにより、上記隙間内に異物が侵入し、付着、堆積してプーリアームの揺動を阻害するという不都合の発生はなく、プーリアームを常に円滑に揺動させることができる。

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の張力調整装置の正面図 図１のII−II線に沿った断面図 密封手段の他の例を示す断面図 密封手段のさらに他の例を示す断面図 密封手段のさらに他の例を示す断面図 密封手段のさらに他の例を示す断面図 シールリングの他の例を示す断面図 シールリングのさらに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は補機駆動用ベルト伝動装置を示す。このベルト伝動装置においては、揺動可能に支持されたプーリアーム１と、そのプーリアーム１の揺動側端部に回転自在に支持されたテンションプーリ２と、そのテンションプーリ２がベルトＢを押圧する方向にプーリアーム１を付勢する油圧式オートテンショナ３とからなっている。

図２は、図１に示すプーリアーム１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１に設けられたボス部４に軸挿入孔５を設け、その軸挿入孔５内に組込まれた一対のすべり軸受６によって上記ボス部４より軸方向長さの長い支点軸としてのスリーブ７を支持し、このスリーブ７の両端部に設けられた小径筒部７ａのそれぞれ外周にワッシャ８を嵌合し、上記スリーブ７内に挿通されたボルト９をアーム取付け対象としてのエンジンブロック１０にねじ係合し、そのボルト９の締付けによりスリーブ７を固定してプーリアーム１を揺動自在に支持している。

ここで、スリーブ７の小径筒部７ａに嵌合されたワッシャ８のそれぞれは、ボス部４の端面と軸方向で対向し、その対向部間には隙間１１が設けられ、その隙間１１の外周開口は、ボス部４とワッシャ８の相互間に設けられた密封手段２０によって周方向の全体が覆われている。

密封手段２０は、それぞれのワッシャ８の外径面に円筒体２１の一端部を圧入し、その円筒体２１の他端部内周に固着されたシールリング２２の内径面をボス部４の両端部外周に設けられた小径円筒面２３に弾性接触させるようにしている。

シールリング２２は、耐摩耗性に優れたゴムから形成されている。そのようなゴムとして、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）を挙げることができる。このシールリング２２は金属からなる上記円筒体２１の他端部内径面に加硫接着されて、一体化されている。なお、ゴムからなるシールリング２２に代えて樹脂からなるシールリングを採用してもよい。

上記のように、ワッシャ８の外径面に円筒体２１の一端部を圧入し、その円筒体２１の他端部内周に固着されたシールリング２２の内径面をボス部４の両端部外周に設けられた小径円筒面２３に弾性接触させることによってボス部４とワッシャ８の対向面間に形成された隙間１１の外周開口を周方向の全体にわたって覆うことができ、上記隙間１１や、すべり軸受６が組み込まれた軸挿入孔５内に異物が侵入するのを防止することができる。

このため、異物の侵入による付着、堆積によってプーリアーム１の揺動が阻害されるという不都合の発生はなく、プーリアーム１を常に円滑に揺動させることができ、ベルトＢの張力変化を油圧式オートテンショナ３によって直ちに吸収することができる機能性に優れたベルト伝動装置を得ることができる。

図２においては、密封手段２０として、ワッシャ８の外径面に円筒体２１の一端部を圧入し、その円筒体２１の他端部内周に固着されたシールリング２２の内径面をボス部４の小径円筒面２３に弾性接触させるようにしたものを示したが、密封手段２０はこれに限定されるものではない。

図３乃至図６は密封手段２０の他の例を示す。図３に示す密封手段２０においては、ワッシャ８の外径面に水素化ニトリルゴム等の弾性体からなるシールリング２４の一端部を嵌着し、そのシールリング２４の他端部に形成された内向きテーパ部２５の小径端部をボス部４の端部外周に形成された小径円筒面２３に弾性接触させるようにしている。

図４に示す密封手段２０においては、ワッシャ８の外径面に円筒状の水素化ニトリルゴム等の弾性体からなるシールリング２６の一端部を嵌着し、そのシールリング２６における他端部の内径面をボス部４の端部外径面に弾性接触させるようにしている。この場合、ボス部４の外周両端部に対して、図２で示す小径円筒面２３の加工を不要とすることができるため、加工の容易化を図ることができる。

図５に示す密封手段２０においては、蛇腹状シールリング２７の両端部に円筒部２８を設け、一端の円筒部２８をワッシャ８の外面に嵌合し、他端の円筒部２８をボス部４の端部外径面に嵌合している。

図６に示す密封手段２０においては、ボス部４の端部外径面に形成された環状溝からなる凹段部２９で水素化ニトリルゴム等の弾性体からなるシールリングとしてのＯリング３０を支持し、そのＯリング３０をワッシャ８の内側面外周部に形成された円筒部３１の内径面に弾性接触させるようにしている。

図６では、シールリングとしてＯリング３０を示したが、図７に示すように、リップ３３を外周に有するリップシール３２を採用し、そのリップシール３２のリップ３３を円筒部３１の内径面に弾性接触させるようにしてもよく、あるいは、図８に示すように、断面形状をＸ形とするＸリング３４を採用し、そのＸリング３４の外径面を円筒部３１の内径面に弾性接触させるようにしてもよい。

図７に示すリップシール３２をシールリングとして採用する場合、凹段部２９は、図２に示すように、小径円筒面２３とその一端部から径方向に延びる端面とで形成される断面Ｌ形状のものであってもよい。

図３乃至図８に示すいずれの密封手段２０の採用においても、ボス部４とワッシャ８の対向面間に形成された隙間１１の外周開口を周方向の全体にわたって覆うことができ、上記隙間１１や、すべり軸受６が嵌合された軸挿入孔５内に異物が侵入するのを確実に防止することができる。

１ プーリアーム
２ テンションプーリ
３ 油圧式オートテンショナ
４ ボス部
５ 軸挿入孔
７ スリーブ
７ａ 小径筒部
８ ワッシャ
９ ボルト
１０ エンジンブロック（アーム取付け対象）
１１ 隙間
２０ 密封手段
２１ 円筒体
２２ シールリング
２３ 小径円筒面
２４ シールリング
２５ 内向きテーパ部
２６ シールリング
２９ 凹段部
３０ Ｏリング（シールリング）
３１ 円筒部
３２ リップシール（シールリング）
３３ リップ
３４ Ｘリング（シールリング）

Claims (9)

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、その両端面に貫通する軸挿入孔を形成し、その軸挿入孔内にスリーブを挿入し、そのスリーブの前記ボス部の両端面から外側に位置する両端部に小径筒部を設け、その小径筒部のそれぞれ外周にワッシャを嵌合し、前記スリーブ内に挿通されたボルトの締め付けによりスリーブをアーム取付け対象に固定して、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、
   前記ボス部と前記ワッシャの相互間に、そのボス部とワッシャとの軸方向への対向面間に形成された隙間の前記ボス部の外周側空間への開口を周方向の全体にわたって覆う密封手段を設けたことを特徴とするプーリアームの支点軸受装置。
2. 前記密封手段が、前記ワッシャの外径面に円筒体の一端部を圧入し、その円筒体の他端部内周に固着されたシールリングの内径面を前記ボス部の外径面に弾性接触させた構成からなる請求項１に記載のプーリアームの支点軸受装置。
3. 前記密封手段が、前記ワッシャの外径面にシールリングの一端部を嵌着し、そのシールリングの他端部に形成された内向きテーパ部の小径端部を前記ボス部の端部に形成された小径円筒面に弾性接触させた構成からなる請求項１に記載のプーリアームの支点軸受装置。
4. 前記密封手段が、前記ワッシャの外径面に円筒状のシールリングの一端部を嵌着し、そのシールリングにおける他端部の内径面を前記ボス部の端部外径面に弾性接触させた構成からなる請求項１に記載のプーリアームの支点軸受装置。
5. 前記密封手段が、ボス部の端部外径面に形成された凹段部でシールリングを支持し、そのシールリングを前記ワッシャの内側面外周部に形成された円筒部の内径面に弾性接触させた構成からなる請求項１に記載のプーリアームの支点軸受装置。
6. 前記シールリングが、Ｏリングからなる請求項５に記載のプーリアームの支点軸受装置。
7. 前記シールリングが、リップを外周に有するリップシールからなる請求項５に記載のプーリアームの支点軸受装置。
8. 前記シールリングが、断面形状をＸ形とするＸリングからなる請求項５に記載のプーリアームの支点軸受装置。
9. 前記シールリングが、水素化ニトリルゴム又はフッ素ゴムからなる請求項２乃至８のいずれか１項に記載のプーリアームの支点軸受装置。

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