JP7290552B2

JP7290552B2 - プーリユニット

Info

Publication number: JP7290552B2
Application number: JP2019209658A
Authority: JP
Inventors: 慎介遠藤
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2023-06-13
Anticipated expiration: 2039-11-20
Also published as: JP2021081011A

Description

本発明は、プーリユニットに関する。

例えば、車両においては、プーリ間に架け渡されたベルトに対してテンションを付与するプーリユニットが設けられている。このようなプーリユニットが、例えば、特許文献１に記載されている。このようなプーリユニットは、ベルトに当接されるプーリと、プーリを支持するベアリングと、プーリ及びベアリングをエンジンブロック等のプーリ固定部に固定するための取付ボルトとを備えている。

特開２００２－３１０２４７号公報

上述したようなプーリユニットは、ベアリング等の部品が予め取付ボルトに組付けられた状態とされている。そして、ベアリング等の部品が取付ボルトから脱落しないように、例えば、脱落防止用のキャップが取付ボルトの先端部に取り付けられている。しかしながら、プーリユニットの取り付け時には、脱落防止用のキャップ等を取り外す必要があり、プーリユニットの取り付けの作業性が悪い。

そこで、本発明は、取り付けの作業性の悪化を抑制しつつ、各部品の取付ボルトからの脱落を防止できるプーリユニットを提供することを目的とする。

本発明は、移動体に当接させられて回転するプーリを備えるプーリユニットであって、ボルト軸部及びヘッド部を有する取付ボルトと、ボルト軸部に通された環状のベアリングと、環状を呈し、内側にベアリングが嵌め込まれるプーリと、ボルト軸部が通される貫通孔を有すると共に、ヘッド部との間でベアリングを挟み込む脱落防止部と、を備え、ボルト軸部の外周面には、周方向に沿って延在する溝部が設けられ、脱落防止部の貫通孔の内周面には、ボルト軸部の溝部内に入り込む凸部が設けられ、ボルト軸部は、脱落防止部に対して相対回転可能である。

このプーリユニットでは、ボルト軸部に設けられた溝部内に脱落防止部の凸部が入り込んでいるため、脱落防止部がボルト軸部から脱落しない。また、ベアリングがヘッド部と脱落防止部とによって挟み込まれているため、ベアリング及びプーリもボルト軸部から脱落しない。また、ボルト軸部は、脱落防止部に対して相対回転可能である。このため、プーリ固定部に取付ボルトを締め込んだときにプーリ固定部に脱落防止部が当接しても、所望の位置まで更に取付ボルトを締め込むことができる。すなわち、ベアリング等の脱落を防止する脱落防止部を取り外すことなくプーリユニットをプーリ取り付け部に取り付けることができる。このように、プーリユニットでは、取り付けの作業性の悪化を抑制しつつ、各部品の取付ボルトからの脱落を防止できる。

プーリユニットにおいて、脱落防止部は、ベアリングの内周面を支持する第１ベアリング支持部を備えると共に、ボルト軸部に対するベアリングの位置決めを行ってもよい。この場合、脱落防止部は、ベアリング等の脱落を防止する機能と、ベアリングの位置決めを行う機能とを兼ねることができる。これにより、プーリユニットは、ボルト軸部に対するベアリングのがたつきを抑制しつつ、構成を簡素化できる。

プーリユニットは、ボルト軸部が通されると共に、ヘッド部とベアリングとの間に配置された支持部を更に備え、支持部は、ベアリングの内周面を支持する第２ベアリング支持部を備えると共に、ボルト軸部に対するベアリングの位置決めを行ってもよい。この場合、プーリユニットは、ヘッド部側に設けられた支持部によってベアリングの位置決めを行うことができ、ボルト軸部に対するベアリングのがたつきを抑制できる。

プーリユニットにおいて、支持部は、ベアリングにおけるヘッド部側の側面を覆うカバー部を更に備えていてもよい。この場合、支持部は、ベアリングの位置決めを行いつつ、ヘッド部側からベアリング内部へ異物が入り込むことを抑制できる。

プーリユニットは、ベアリングにおけるヘッド部側に対して反対側の側面を覆うダストカバーを更に備えていてもよい。この場合、プーリユニットは、脱落防止部側からベアリング内部へ異物が入り込むことを抑制できる。

プーリユニットにおいて、ボルト軸部における溝部の底部の位置での直径は、ボルト軸部に設けられるネジ山の底部の位置での直径以上であってもよい。この場合、プーリユニットは、ボルト軸部に設けられた溝部がボルト軸部の屈曲の起点となることを抑制できる。すなわち、プーリユニットは、ボルト軸部に溝部を設けた場合であっても、ボルト軸部の強度の低下を抑制できる。

本発明によれば、取り付けの作業性の悪化を抑制しつつ、各部品の取付ボルトからの脱落を防止できる。

図１は、実施形態に係るプーリユニットが取り付けられたエンジン回りの概略構成を示す図である。図２は、図１のプーリユニットの分解斜視図である。図３は、図１のプーリユニットの断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態におけるプーリユニット１０は、例えば、図１に示されるように、環状のベルト（移動体）６を備えるエンジン１に設けられる。ベルト６は、エンジン１のクランクシャフトに連結されたプーリ２並びにオルタネータ等の種々の補器に連結されたプーリ３～５に架け渡されている。また、ベルト６は、テンショナー７により押付力が付与されている。テンショナー７は、例えば、テンショナー用のプーリユニットと、ばねと、を備えるアッセンブリ（いわゆるオートテンショナー）である。プーリユニット１０は、ベルト６に当接させられて回転するプーリ１４を備え、ベルト６によって押圧されている。

図２及び図３に示されるように、プーリユニット１０は、取付ボルト１１、支持部１２、ベアリング１３、プーリ１４、ダストカバー１５、及び脱落防止部１６を備えている。取付ボルト１１は、ヘッド部１１ａ、及びボルト軸部１１ｂを有している。支持部１２～脱落防止部１６は、ボルト軸部１１ｂに通されている。

ベアリング１３は、環状を呈し、取付ボルト１１のボルト軸部１１ｂが通されている。ベアリング１３は、インナーレース１３ａ、アウターレース１３ｂ、及び複数のボール１３ｃを有している。アウターレース１３ｂは、インナーレース１３ａの外側に配置されている。ボール１３ｃは、インナーレース１３ａとアウターレース１３ｂとの間に配置されている。インナーレース１３ａの内径は、ボルト軸部１１ｂの外径よりも大径となっている。

プーリ１４は、環状を呈し、内側にベアリング１３のアウターレース１３ｂが嵌め込まれる。プーリ１４は、例えば圧入によって、ベアリング１３のアウターレース１３ｂに嵌め込まれている。プーリ１４は、ベアリング１３によって支持されることによって回転可能となっている。プーリ１４は、ベルト６に当接させられて、ベルト６の移動に伴って回転する。

支持部１２及び脱落防止部１６には、それぞれ取付ボルト１１のボルト軸部１１ｂが通されている。支持部１２及び脱落防止部１６は、取付ボルト１１の軸方向の両側からベアリング１３を挟み込む。支持部１２は、脱落防止部１６よりも取付ボルト１１のヘッド部１１ａ側に位置している。すなわち、支持部１２は、取付ボルト１１のヘッド部１１ａとベアリング１３との間に配置されている。

支持部１２には、ボルト軸部１１ｂが通される支持部貫通孔１２ａが設けられている。支持部貫通孔１２ａの内径は、ボルト軸部１１ｂの外径よりも大きい。これにより、支持部１２は、取付ボルト１１に対して回転可能であり、ボルト軸部１１ｂに沿って摺動可能となっている。なお、支持部貫通孔１２ａの内径とボルト軸部１１ｂの外径との差はわずかとなっており、ボルト軸部１１ｂの径方向における支持部１２のがたつきが抑制されている。

支持部１２は、ベアリング１３の内周面（インナーレース１３ａの内側面）を支持する第２ベアリング支持部１２ｂを備える。第２ベアリング支持部１２ｂは、ボルト軸部１１ｂに対するベアリング１３の位置決めを行う。ここでの第２ベアリング支持部１２ｂによる位置決めとは、ボルト軸部１１ｂの径方向に沿ったベアリング１３の移動を制限することである。

また、支持部１２は、ベアリング１３におけるヘッド部１１ａ側の側面を覆うカバー部１２ｃを備えている。カバー部１２ｃは、環状のベアリング１３の側面形状に対応するように環状を呈している。例えば、カバー部１２ｃは、インナーレース１３ａとアウターレース１３ｂとの隙間に対向するように配置されている。

脱落防止部１６には、ボルト軸部１１ｂが通される脱落防止部貫通孔（貫通孔）１６ａが設けられている。脱落防止部貫通孔１６ａの内径は、ボルト軸部１１ｂの外径よりも大きい。これにより、脱落防止部１６は、取付ボルト１１に対して回転可能であり、ボルト軸部１１ｂに沿って摺動可能となっている。なお、脱落防止部貫通孔１６ａの内径とボルト軸部１１ｂの外径との差はわずかとなっており、ボルト軸部１１ｂの径方向における脱落防止部１６のがたつきが抑制されている。また、後述するように、脱落防止部１６には凸部１６ｃが設けられている。このため脱落防止部１６は、ボルト軸部１１ｂに沿った移動幅が制限されている。

脱落防止部１６は、ベアリング１３の内周面（インナーレース１３ａの内側面）を支持する第１ベアリング支持部１６ｂを備える。第１ベアリング支持部１６ｂは、ボルト軸部１１ｂに対するベアリング１３の位置決めを行う。ここでの第１ベアリング支持部１６ｂによる位置決めとは、ボルト軸部１１ｂの径方向に沿ったベアリング１３の移動を制限することである。脱落防止部１６は、支持部１２との間でベアリング１３を挟み込む。

このように、ベアリング１３は、取付ボルト１１のヘッド部１１ａ側が支持部１２の第２ベアリング支持部１２ｂによって位置決めされ、取付ボルト１１のボルト先端部１１ｓ側（ヘッド部１１ａが設けられている側に対して反対側の端部）が脱落防止部１６の第１ベアリング支持部１６ｂによって位置決めされる。すなわち、第２ベアリング支持部１２ｂ及び第１ベアリング支持部１６ｂは、ベアリング１３の内周面とボルト軸部１１ｂの外周面との間の隙間を埋めるスペーサとして機能する。

ダストカバー１５は、ベアリング１３におけるヘッド部１１ａ側に対して反対側の側面（ボルト先端部１１ｓ側の側面）を覆う。ダストカバー１５は、環状のベアリング１３の側面形状に対応するように環状を呈している。例えば、ダストカバー１５は、インナーレース１３ａとアウターレース１３ｂとの隙間に対向するように配置されている。ダストカバー１５は、ベアリング１３と脱落防止部１６とによって挟み込まれて保持される。

プーリユニット１０をエンジン１のプーリ固定部１ａに取り付ける際には、図３に示されるように、プーリ固定部１ａに設けられたボルト孔１ｂに取付ボルト１１のボルト先端部１１ｓをねじ込む。これにより、支持部１２、ベアリング１３、ダストカバー１５、及び脱落防止部１６が、取付ボルト１１のヘッド部１１ａとプーリ固定部１ａとによって挟み込まれる。なお、支持部１２は、インナーレース１３ａに当接する。ダストカバー１５は、インナーレース１３ａに当接する。これにより、取付ボルト１１がボルト孔１ｂにねじ込まれたときに、ヘッド部１１ａによって、支持部１２、ベアリング１３のインナーレース１３ａ、ダストカバー１５、及び脱落防止部１６がプーリ固定部１ａに押し付けられて固定される。

ここで、本実施形態におけるプーリユニット１０は、取付ボルト１１から支持部１２～脱落防止部１６が脱落する（抜け出る）ことを防止する構成を備えている。以下、この構成の詳細について説明する。

図３及び図４に示されるように、ボルト軸部１１ｂの外周面には、周方向に沿って延在する溝部Ｂ２が設けられている。図３に示されるように、脱落防止部１６によってダストカバー１５、ベアリング１３（インナーレース１３ａ）、及び支持部１２がヘッド部１１ａに押し付けられている状態において、溝部Ｂ２は、脱落防止部１６の脱落防止部貫通孔１６ａの内周面の少なくとも一部に対向している。溝部Ｂ２は、ボルト軸部１１ｂの周方向の全周にわたって設けられている。

なお、ボルト軸部１１ｂにおいて、溝部Ｂ２よりもヘッド部１１ａ側は、円柱状を呈する円柱部Ｂ１となっている。ボルト軸部１１ｂにおいて、溝部Ｂ２よりも取付ボルト１１のボルト先端部１１ｓ側は、ネジ山が設けられたネジ山部Ｂ３となっている。また、ボルト軸部１１ｂにおける溝部Ｂ２の底部の位置での直径は、ネジ山部Ｂ３に設けられたネジ山の底部の位置での直径以上となっている。

脱落防止部１６の脱落防止部貫通孔１６ａの内周面には、ボルト軸部１１ｂの溝部Ｂ２内に入り込む凸部１６ｃが設けられている。すなわち、凸部１６ｃの突出方向の先端部は、ネジ山部Ｂ３のネジ山の頂部の位置よりも、ボルト軸部１１ｂの中心側に位置している。同様に、凸部１６ｃの突出方向の先端部は、円柱部Ｂ１の外周面の位置よりも、ボルト軸部１１ｂの中心側に位置している。本実施形態においては、一例として、凸部１６ｃが４つ設けられいている（図４参照）。また、凸部１６ｃは、溝部Ｂ２の内面（底面）に当接していない。これにより、取付ボルト１１は、脱落防止部１６に対して相対回転可能となっている。

上述したように、凸部１６ｃが溝部Ｂ２内に入り込んでいることにより、ボルト軸部１１ｂに沿った脱落防止部１６の移動幅が制限される。ボルト軸部１１ｂに沿った脱落防止部１６の移動幅は、溝部Ｂ２の溝幅に依存する。一方、溝部Ｂ２がボルト軸部１１ｂの周方向の全周にわたって設けられていることにより、取付ボルト１１は、制約を受けることなく脱落防止部１６に対して相対回転可能となっている。

なお、溝部Ｂ２の溝幅は、プーリユニット１０がプーリ固定部１ａに取り付けられた状態（脱落防止部１６が最もヘッド部１１ａ側に近づいた状態）において、凸部１６ｃが溝部Ｂ２に当接しない幅となっている。換言すると、溝部Ｂ２の位置は、プーリユニット１０がプーリ固定部１ａに取り付けられた状態（脱落防止部１６が最もヘッド部１１ａ側に近づいた状態）において、凸部１６ｃが溝部Ｂ２に当接しない位置となっていてもよい。これにより、プーリユニット１０がプーリ固定部１ａに取り付けられたときに、凸部１６ｃによって阻害されることなく、ヘッド部１１ａによって支持部１２等をプーリ固定部１ａに押し付けて固定することができる。すなわち、取付ボルト１１の取り付けの軸力を支持部１２、ベアリング１３、ダストカバー１５、及び脱落防止部１６に適切に作用させることができ、プーリユニット１０を適切にプーリ固定部１ａに固定できる。

凸部１６ｃは、溝部Ｂ２内に入り込む構成であれば、種々の方法によって形成され得る。一例として、凸部１６ｃは、脱落防止部貫通孔１６ａの内周面を変形させることによって形成されてもよい。ここで、脱落防止部１６におけるプーリ固定部１ａに当接される面を、当接面１６ｅとする。当接面１６ｅには、窪み部１６ｄが設けられている。脱落防止部貫通孔１６ａは、窪み部１６ｄに開口している。この場合、図４に示されるように、窪み部１６ｄにおける脱落防止部貫通孔１６ａの周囲の押圧位置Ｄを、外周側から脱落防止部貫通孔１６ａ側に向って押圧（打撃）することによって脱落防止部貫通孔１６ａの内周面を変形させ、この変形によって凸部１６ｃが形成されてもよい。この場合、押圧によって窪み部１６ｄに歪み（凹凸）が生じることがある。しかしながら、プーリ固定部１ａには窪み部１６ｄが当接しない構成であるため、窪み部１６ｄに歪みが生じていたとしても、脱落防止部１６をプーリ固定部１ａに適切に当接させて固定できる。

また、他の形成方法の例として、脱落防止部貫通孔１６ａの内周面に別途、凸部１６ｃを付加する構成であってもよい。このように、凸部１６ｃは、溝部Ｂ２内に入り込んでいれば、種々の方法によって形成できる。

以上のように、このプーリユニット１０では、ボルト軸部１１ｂに設けられた溝部Ｂ２内に脱落防止部１６の凸部１６ｃが入り込んでいるため、脱落防止部１６がボルト軸部１１ｂから脱落しない。また、ベアリング１３がヘッド部１１ａと脱落防止部１６とによって挟み込まれているため、ベアリング１３及びベアリング１３に嵌め込まれたプーリ１４もボルト軸部１１ｂから脱落しない。また、ボルト軸部１１ｂは、脱落防止部１６に対して相対回転可能である。このため、プーリ固定部１ａに取付ボルト１１を締め込んだときにプーリ固定部１ａに脱落防止部１６が当接しても、所望の位置まで更に取付ボルト１１を締め込むことができる。すなわち、ベアリング１３等の脱落を防止する脱落防止部１６を取り外すことなくプーリユニット１０をプーリ固定部１ａに取り付けることができる。このように、プーリユニット１０では、取り付けの作業性の悪化を抑制しつつ、各部品の取付ボルト１１からの脱落を防止できる。

脱落防止部１６は、第１ベアリング支持部１６ｂによってボルト軸部１１ｂに対するベアリング１３の位置決めを行う。この場合、脱落防止部１６は、ベアリング１３等の脱落を防止する機能と、ベアリング１３の位置決めを行う機能とを兼ねることができる。これにより、プーリユニット１０は、ボルト軸部１１ｂに対するベアリング１３のがたつきを抑制しつつ、構成を簡素化できる。

支持部１２は、第２ベアリング支持部１２ｂによって、ボルト軸部１１ｂに対するベアリング１３の位置決めを行う。この場合、プーリユニット１０は、ヘッド部１１ａ側に設けられた支持部１２によってベアリング１３の位置決めを行うことができ、ボルト軸部１１ｂに対するベアリング１３のがたつきを抑制できる。

支持部１２は、ベアリング１３におけるヘッド部１１ａ側の側面を覆うカバー部１２ｃを更に備えている。この場合、支持部１２は、ベアリング１３の位置決めを行いつつ、ヘッド部１１ａ側からベアリング１３内部へ異物が入り込むことを抑制できる。

プーリユニット１０は、ダストカバー１５を備えている。これにより、プーリユニット１０は、脱落防止部１６側からベアリング１３内部へ異物が入り込むことを抑制できる。

ボルト軸部１１ｂにおける溝部Ｂ２の底部の位置での直径は、ネジ山部Ｂ３におけるネジ山の底部の位置での直径以上である。この場合、プーリユニット１０は、ボルト軸部１１ｂに設けられた溝部Ｂ２がボルト軸部１１ｂの屈曲の起点となることを抑制できる。すなわち、プーリユニット１０は、ボルト軸部１１ｂに溝部Ｂ２を設けた場合であっても、ボルト軸部１１ｂの強度の低下を抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、プーリユニット１０は、支持部１２を有していない構成であってもよい。

脱落防止部１６は、第１ベアリング支持部１６ｂを有していない構成であってもよい。脱落防止部１６とは別に、スペーサとして機能する第１ベアリング支持部が設けられていてもよい。同様に、支持部１２は、第２ベアリング支持部１２ｂを有していない構成であってもよい。支持部１２とは別に、スペーサとして機能する第２ベアリング支持部が設けられていてもよい。また、ベアリング１３のインナーレース１３ａの内径がボルト軸部１１ｂの外径とほぼ同じである場合、第１ベアリング支持部１６ｂ及び第２ベアリング支持部１２ｂが設けられていなくてもよい。

プーリユニット１０は、ダストカバー１５を有していない構成であってもよい。同様に、支持部１２は、カバー部１２ｃを有していない構成であってもよい。また、ボルト軸部１１ｂにおける溝部Ｂ２の底部の位置での直径は、ネジ山部Ｂ３に設けられたネジ山の底部の位置での直径以上でなくてもよい。

上記では、本願発明に係るプーリユニットを、アイドルプーリ（アイドラー）として機能するプーリユニット１０に適用した場合を例に説明した。これに限定されず、本願発明に係るプーリユニットは、テンショナー７が備えるプーリユニットに適用されてもよい。

プーリユニット１０のプーリ１４は、エンジン１に設けられたベルト６に当接させられる構成に限定されない。プーリユニット１０のプーリ１４は、ベルト６以外の移動体に当接させられて回転する構成であってもよい。

以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。

６…ベルト（移動体）、１０…プーリユニット、１１…取付ボルト、１１ａ…ヘッド部、１１ｂ…ボルト軸部、１２…支持部、１２ｂ…第２ベアリング支持部、１２ｃ…カバー部、１３…ベアリング、１４…プーリ、１５…ダストカバー、１６…脱落防止部、１６ａ…脱落防止部貫通孔（貫通孔）、１６ｂ…第１ベアリング支持部、１６ｃ…凸部、Ｂ２…溝部。

Claims

移動体に当接させられて回転するプーリを備えるプーリユニットであって、
ボルト軸部及びヘッド部を有する取付ボルトと、
前記ボルト軸部に通された環状のベアリングと、
環状を呈し、内側に前記ベアリングが嵌め込まれる前記プーリと、
前記ボルト軸部が通される貫通孔を有すると共に、前記ヘッド部との間で前記ベアリングを挟み込む脱落防止部と、
を備え、
前記ボルト軸部の外周面には、周方向に沿って延在する溝部が設けられ、
前記脱落防止部の前記貫通孔の内周面には、前記ボルト軸部の前記溝部内に入り込む凸部が設けられ、
前記ボルト軸部は、前記脱落防止部に対して相対回転可能である、プーリユニット。
前記脱落防止部は、前記ベアリングの内周面を支持する第１ベアリング支持部を備えると共に、前記ボルト軸部に対する前記ベアリングの位置決めを行う、請求項１に記載のプーリユニット。
前記ボルト軸部が通されると共に、前記ヘッド部と前記ベアリングとの間に配置された支持部を更に備え、
前記支持部は、前記ベアリングの内周面を支持する第２ベアリング支持部を備えると共に、前記ボルト軸部に対する前記ベアリングの位置決めを行う、請求項１又は２に記載のプーリユニット。
前記支持部は、前記ベアリングにおける前記ヘッド部側の側面を覆うカバー部を更に備える、請求項３に記載のプーリユニット。
前記ベアリングにおける前記ヘッド部側に対して反対側の側面を覆うダストカバーを更に備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のプーリユニット。
前記ボルト軸部における前記溝部の底部の位置での直径は、前記ボルト軸部に設けられるネジ山の底部の位置での直径以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載のプーリユニット。