JP2015194175A - pulley unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ベルト伝動装置のベルトの移動を案内する自動車エンジン用のプーリユニットに関する。 The present invention relates to a pulley unit for an automobile engine that guides movement of a belt of a belt transmission device.
オルタネータやコンプレッサ等の自動車補機を駆動するベルト伝動装置においては、アイドラプーリによってベルトの移動を案内し、あるいは、油圧式オートテンショナによりテンションプーリをベルトに押し付けてベルトの張力変動を吸収するようにしている。 In belt transmissions that drive automotive accessories such as alternators and compressors, the belt movement is guided by idler pulleys, or the tension pulley is pressed against the belt by a hydraulic auto tensioner to absorb belt tension fluctuations. ing.
上記のようなアイドラプーリやテンションプーリは、一般的に、ボス部の内径側に組み込まれてユニット化された転がり軸受により回転自在に支持される。転がり軸受を有するプーリユニットのベルト伝動装置への組み込み状態において、転がり軸受が外部に露出していると、飛来してくる泥水等の異物が軸受内部に入り込み易く、その異物の侵入により転がり軸受を早期に損傷させることになる。 The idler pulley and the tension pulley as described above are generally supported rotatably by a rolling bearing incorporated into the boss portion and unitized. When a pulley unit having a rolling bearing is incorporated into a belt transmission device, if the rolling bearing is exposed to the outside, foreign matter such as incoming muddy water is likely to enter the bearing, and the rolling bearing becomes It will be damaged early.
そのため、上記プーリユニットにおいては、転がり軸受として、シール付き転がり軸受が一般的に採用される。しかし、軸受シールは、一般に、その内周部に設けられたリップを内輪外径面に弾性接触させる接触形であって、その締め代により外部からの水の浸入を防止する構成であり、上記締め代を大きくすると回転トルクが増加するため、締め代を大きくすることができず、水の浸入を完全に防止することはできない。 Therefore, in the pulley unit, a rolling bearing with a seal is generally adopted as the rolling bearing. However, the bearing seal is generally a contact type in which a lip provided on the inner periphery of the bearing seal is in elastic contact with the outer surface of the inner ring, and is configured to prevent water from entering from the outside due to the tightening margin. When the tightening margin is increased, the rotational torque increases, so that the tightening margin cannot be increased and water intrusion cannot be completely prevented.
ここで、特許文献1に記載されたプーリ用軸受装置のように、プーリ本体を回転自在に支持する軸受の両側にスリンガを設けることにより、耐水性の向上を図ることができるが、上記スリンガの外周部が軸受の外輪と接触していると、プーリ本体と共に回転する外輪の回転抵抗となるため、スリンガの外周部は外輪の側面に対して間隔を設けて非接触とする必要がある。 Here, as in the pulley bearing device described in Patent Document 1, it is possible to improve water resistance by providing slinger on both sides of the bearing that rotatably supports the pulley body. When the outer peripheral portion is in contact with the outer ring of the bearing, it becomes rotational resistance of the outer ring that rotates together with the pulley body. Therefore, the outer peripheral portion of the slinger needs to be spaced apart from the side surface of the outer ring.
このため、エンジンルームが高圧洗浄水によって洗浄される際、高圧洗浄水がスリンガと外輪の対向面間に形成された隙間から、そのスリンガと軸受シールの対向部間に浸入する可能性がある。このとき、内輪にリップを接触させる接触形軸受シールでは、上記のように、リップの締め代が小さいため、軸受内部への水の浸入を完全に防止することはできない。 For this reason, when the engine room is washed with high-pressure washing water, the high-pressure washing water may enter between the slinger and the opposed portion of the bearing seal through the gap formed between the opposed surfaces of the slinger and the outer ring. At this time, in the contact-type bearing seal in which the lip is brought into contact with the inner ring, as described above, the allowance of the lip is small, so that it is not possible to completely prevent water from entering the bearing.
そこで、特許文献2に記載されているように、内輪にスリンガを圧入し、外輪に外周部が支持された摺動シール部の上記スリンガと対向するアキシャル基面に副シールリップを設け、その副シールリップの先端部をスリンガに弾性接触させることにより、摺動シール部の損傷防止と、高圧洗浄水の浸入防止に大きな効果を挙げることができる。
Therefore, as described in
ところで、上記特許文献2に記載されたスリンガ付きの軸受用密封装置においては、副シールリップのみでは耐水性が充分ではないため、摺動シール部の内周縁部に主シールリップを設け、その主シールリップを内輪の端部に形成された段差部のアキシャル方向端部に弾性接触させて上記副シールリップとで2重のシール構造として耐水性の向上を図るようにしている。このとき、内輪には段差部を形成する必要があり、しかも、その段差部の主シールリップが弾性接触するアキシャル方向端部を高精度に加工する必要が生じ、内輪の加工に手間がかかるという不都合がある。
By the way, in the sealing device for a bearing with a slinger described in
この発明の課題は、軸受内輪に精度の高い加工を施すことなく軸受内部への高圧洗浄水の浸入防止を図ることができるようにしたプーリユニットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a pulley unit that can prevent high-pressure cleaning water from entering the bearing without subjecting the bearing inner ring to high-precision processing.
上記の課題を解決するため、この発明においては、ベルト案内輪の内側にボス部が設けられたプーリと、前記ボス部の内側に組み込まれた外輪回転用の軸受とを有し、前記軸受の外輪と内輪間に形成された軸受空間の両端開口のそれぞれをシール部材によりシールしたプーリユニットにおいて、前記シール部材が、前記内輪の外径面端部に圧入される円筒部を具え、その円筒部の圧入時における先行側の端部に外向きフランジが設けられ、その外向きフランジの外径面が前記外輪の内径面との間でラビリンス隙間を形成する外径とされた断面L形のスリンガと、前記外輪の内径面における両端部に外周部が支持され、芯金によって補強された弾性シール部材とを有し、前記弾性シール部材の内周部に、内径端が弾性シール部材の外側面より外方に位置する内向き傾斜の複数のシールリップを設け、その複数のシールリップのそれぞれ先端部を前記スリンガの円筒部に弾性接触させた構成を採用したのである。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a pulley having a boss portion provided inside a belt guide wheel, and a bearing for rotating an outer ring incorporated inside the boss portion. In a pulley unit in which both end openings of a bearing space formed between an outer ring and an inner ring are sealed with a sealing member, the sealing member includes a cylindrical portion that is press-fitted into an outer diameter surface end portion of the inner ring, and the cylindrical portion L-shaped slinger with an outward flange provided at the leading end at the time of press-fitting, and an outer diameter surface of the outward flange having an outer diameter that forms a labyrinth clearance with the inner diameter surface of the outer ring And an elastic seal member supported at both ends on the inner diameter surface of the outer ring and reinforced by a cored bar, the inner diameter end of the elastic seal member having an inner diameter end on the outer surface of the elastic seal member Outside A plurality of sealing lips inwardly inclined located provided, we were adopted a configuration in which the respective tip portions are elastically in contact with the cylindrical portion of the slinger of the plurality of sealing lips.
上記のように、弾性シール部材の内周部に複数のシールリップを設けてスリンガの円筒部に弾性接触し、かつ、スリンガの外向きフランジの外径面と外輪の内径面間にラビリンス隙間を設けることにより、上記複数のシールリップとラビリンス隙間の双方において水の浸入を防止することができる。 As described above, a plurality of seal lips are provided on the inner peripheral portion of the elastic seal member to make elastic contact with the cylindrical portion of the slinger, and a labyrinth gap is formed between the outer diameter surface of the outward flange of the slinger and the inner diameter surface of the outer ring. By providing, water intrusion can be prevented in both the plurality of seal lips and the labyrinth gap.
また、エンジンルームを洗浄する高圧洗浄水が弾性シール部材に吹き付けられると、複数のシールリップのそれぞれがスリンガの円筒部に強く接触することになるため、高圧洗浄水の軸受内部への浸入を確実に防止することができる。 In addition, when high-pressure cleaning water that cleans the engine room is sprayed onto the elastic seal member, each of the seal lips comes into strong contact with the cylindrical portion of the slinger. Can be prevented.
ここで、内輪にシールリップを接触させてシール性を確保する場合、内輪のリップ接触面を高精度に仕上げる必要があるが、シールリップのそれぞれはスリンガに円筒部に弾性接触してスリンガとの対向部間をシールするため、内輪にシール性を保持するための精度の高い加工を必要とせず、内輪の加工の容易化を図ることができる。 Here, in order to ensure sealing performance by bringing the seal lip into contact with the inner ring, it is necessary to finish the lip contact surface of the inner ring with high precision.Each of the seal lips is in elastic contact with the cylindrical portion of the slinger and is connected to the slinger. Since the gap between the opposed portions is sealed, the inner ring does not require high-precision processing for maintaining the sealing performance, and the inner ring can be easily processed.
また、弾性シール部材は、シールリップがスリンガの円筒部に対して弾性接触する状態で回転するため、柔軟性および耐摩耗性に優れたゴムで形成するのが好ましい。そのようなゴムとして、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。これらのゴムは、加硫接着によって芯金に一体化するのが好ましい。 The elastic seal member is preferably formed of rubber having excellent flexibility and wear resistance because the seal lip rotates in a state of elastic contact with the cylindrical portion of the slinger. Examples of such rubber include nitrile rubber, acrylic rubber, and fluoro rubber. These rubbers are preferably integrated into the cored bar by vulcanization adhesion.
この発明に係るプーリユニットにおいて、プーリを軸受の外輪外径面上において成形された樹脂成形品とすることにより、プーリの成形と同時に軸受を一体化することができるため、プーリユニットの組立て作業を不要とし、取扱いの容易なプーリユニットを得ることができる。 In the pulley unit according to the present invention, since the pulley is a resin molded product molded on the outer diameter surface of the outer ring of the bearing, the bearing can be integrated simultaneously with the molding of the pulley. A pulley unit that is unnecessary and easy to handle can be obtained.
この場合、外輪の外径面にローレット加工を施し、あるいは、外輪外径面に周溝や凹部を設けて軸受と樹脂の成形品からなるプーリの結合力を高めるのが好ましい。 In this case, it is preferable that the outer ring outer diameter surface is knurled, or the outer ring outer diameter surface is provided with a circumferential groove or a recess to increase the coupling force between the bearing and the resin molded product.
また、軸受の外側に、その軸受の側面およびボス部の端部外周を覆う一対のダストカバーを設けると、そのダストカバーで弾性シール部材を保護することができるため、弾性シール部材が異物との接触により損傷するのを防止することができると共に、高圧洗浄水の浸入をより効果的に防止することができる。 In addition, when a pair of dust covers that cover the side surfaces of the bearing and the outer periphery of the end of the boss portion are provided outside the bearing, the elastic seal member can be protected by the dust cover. In addition to preventing damage due to contact, it is possible to more effectively prevent high-pressure cleaning water from entering.
さらに、軸受の内輪内径面に、フランジを一端部に有する筒状のプーリ軸を圧入して軸受とプーリ軸とを一体化すると、プーリ軸内に挿入するボルトをプーリ取付け対象にねじ込むことによってプーリユニットの組み付けとすることができるため、組み付けの容易なプーリユニットを得ることができる。 Furthermore, when a cylindrical pulley shaft having a flange at one end is press-fitted into the inner ring inner surface of the bearing to integrate the bearing and the pulley shaft, a bolt to be inserted into the pulley shaft is screwed into the pulley mounting object to thereby remove the pulley. Since the unit can be assembled, a pulley unit that can be easily assembled can be obtained.
この発明においては、上記のように、弾性シール部材の内周部に複数のシールリップを設けてスリンガの円筒部に弾性接触し、かつ、スリンガの外向きフランジの外径面と外輪の内径面間にラビリンス隙間を設けたことにより、上記複数のシールリップとラビリンス隙間の双方で水の浸入を防止することができ、耐水性に優れたプーリユニットを得ることができる。 In the present invention, as described above, a plurality of seal lips are provided on the inner peripheral portion of the elastic seal member to make elastic contact with the cylindrical portion of the slinger, and the outer diameter surface of the outward flange of the slinger and the inner diameter surface of the outer ring By providing the labyrinth gap between them, the intrusion of water can be prevented by both the plurality of seal lips and the labyrinth gap, and a pulley unit having excellent water resistance can be obtained.
また、複数のシールリップはスリンガの円筒部に弾性接触してその対向部間をシールするため、軸受内輪に特別な加工を施すことなく耐水性の向上を図ることができる。 Further, since the plurality of seal lips are in elastic contact with the cylindrical portion of the slinger and seal between the opposing portions, it is possible to improve water resistance without performing special processing on the bearing inner ring.
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に示すように、プーリユニットは、プーリ10と、そのプーリ10を回転自在に支持する軸受20と、その軸受20を支持するプーリ軸40と、軸受20の両側方に設けられた一対のダストカバー50a、50bを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As illustrated in FIG. 1, the pulley unit includes a
プーリ10は、外径部にベルト案内輪11を有し、そのベルト案内輪11の内径面に環状フランジ12が形成され、その環状フランジ12の内径部にボス部13が設けられた樹脂の成形品からなり、上記ボス部13の一方の端部には内向きフランジ14が設けられている。
The
ベルト案内輪11として、ここでは、外径面が円筒面15からなる平ベルト案内用のものを示したが、外径面に複数のV溝が形成されたVベルト案内用のものであってもよい。
Here, the
軸受20は、外輪21、内輪22、その両輪21、22間に組み込まれた複列の転動体としてのボール23を有する玉軸受からなり、各列のボール23の外側にシール部材30が組み込まれ、そのシール部材30によって外輪21と内輪22の対向面間に形成された軸受空間24の両端開口がシールされている。
The
なお、玉軸受として複列玉軸受の場合を示したが、支障のない範囲で、単列の玉軸受や、単列の玉軸受を複数個、例えば、2列で使用する形態としてもよい。 In addition, although the case of the double row ball bearing was shown as a ball bearing, it is good also as a form which uses a single row ball bearing and a single row ball bearing in multiple, for example, 2 rows, in the range which does not have trouble.
図2に示すように、シール部材30は、内輪22の外径面端部に装着されたスリンガ31と、そのスリンガ31の外側に設けられた弾性シール部材35とからなる。
As shown in FIG. 2, the
スリンガ31は、円筒部32の一方の端部に外向きフランジ33を設けた鋼板のプレス成形品からなり、上記円筒部32が内輪22の外径面端部に圧入する取り付けとされている。このとき、円筒部32は、外向きフランジ33を前側として内輪22の端部に圧入される。また、円筒部32は、その外径面が外輪21の内径面との間にラビリンス隙間34を形成する外径寸法とされている。
The
弾性シール部材35は、環状をなし、芯金36によって補強されている。弾性シール部材35の外周部には芯金36の外周に形成された円筒部36aを覆うようにして嵌合部35aが設けられ、その嵌合部35aが外輪21の内径面端部に形成されたシール取付溝25に圧入されて外周部が外輪21で支持されている。
The
また、弾性シール部材35の内周部には内向き傾斜部35bが設けられ、その傾斜部35bの内周に、内径端が弾性シール部材35の外側面より外方に位置する内向き傾斜の複数のシールリップ37a、37bが設けられ、それぞれのシールリップ37a、37bの先端部がスリンガ31の円筒部32の外径面に弾性接触して円筒部32と傾斜部35b間をシールしている。
Further, an inwardly
弾性シール部材35は外輪21と一体に回転する。その回転時、シールリップ37a、37bの先端部は円筒部32の外径面を摺動し、その摺動面の面粗さが粗いと、早期に接触摩耗する可能性がある。
The
そのような不都合の発生を防止するため、スリンガ31における円筒部32の外径面および外向きフランジ33の軸受空間24と対向する内側面の面粗さは他の残りの面粗さより細かくされて平滑面とされている。
In order to prevent the occurrence of such inconvenience, the outer surface of the
また、シールリップ37a、37bのそれぞれは、円筒部32の外径面に弾性接触して対向部間をシールするため、柔軟性および耐摩耗性に優れたゴムで形成するのが好ましい。そのようなゴムとして、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。
In addition, each of the
図1に示すように、軸受20はプーリ10におけるボス部13の内径面に圧入され、そのボス部13の一端部に設けられた上述の内向きフランジ14によって軸方向に位置決めされる。
As shown in FIG. 1, the
プーリ軸40は、筒状をなし、その一方の端部にはフランジ41が設けられている。プーリ軸40は軸受20における内輪22の内径面に圧入されて軸受20と一体化され、その内側に挿通されてエンジンブロック等のプーリ取付け対象Aにねじ込まれるボルト42の締め付けにより固定される。
The
図1に示すように、一対のダストカバー50a、50bのそれぞれは、環状をなし、その外周部にはテーパ状周壁51が設けられている。また、内周部には上記周壁51と同方向に膨出する膨出部52が設けられている。
As shown in FIG. 1, each of the pair of
一対のダストカバー50aの一方のダストカバー50aは、プーリ軸40のフランジ41と軸受20の内輪22とで膨出部52の内周部が両側から挟持される取り付けとされて軸受20の一側面およびボス部13の一端部外周を覆っている。
One
また、他方のダストカバー50bは、ボルト42に設けられた座42aとプーリ軸40の端部とで膨出部52の内周部が両側から挟持される取り付けとされて軸受20の一側面およびボス部13の一端部外周を覆っている。
The
図1および図2に示すように、弾性シール部材35の内周部に複数のシールリップ37a、37bを設けてスリンガ31の円筒部36aに弾性接触し、かつ、スリンガ31の外向きフランジ33の外径面と外輪21の内径面間にラビリンス隙間34を設けることにより、上記複数のシールリップ37a、37bとラビリンス隙間34の双方において水の浸入を防止することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
このため、ダストカバー50a、50bを省略した場合においても、優れた耐水性を有し、エンジンルームが高圧洗浄水によって洗浄され、その洗浄水が吹き付けられると、シールリップ37a、37bのそれぞれが円筒部32の外径面にさらに強く接触することになるため、高圧洗浄水の軸受20内部への浸入を確実に防止することができる。
For this reason, even when the
ここで、内輪22にシールリップを接触させてシール性を確保する場合、内輪22のリップ接触面を高精度に仕上げる必要があるが、シールリップ37a、37bのそれぞれはスリンガ31に円筒部32に弾性接触してスリンガ31との対向部間をシールするため、内輪22に精度の高い加工を必要とせず、内輪22の加工の容易化を図ることができる。
Here, when the sealing lip is secured by contacting the
図1に示すように、軸受20の外側に、その軸受20の側面およびボス部13の端部外周を覆う一対のダストカバー50a、50bを設けると、そのダストカバー50で弾性シール部材35を保護することができる。
As shown in FIG. 1, when a pair of
このため、飛来してくる異物が弾性シール部材35に直接衝突するということはなく、異物の衝突によって弾性シール部材35が損傷するのを防止することができると共に、高圧洗浄水が弾性シート部材35に直接衝突することはないため、高圧洗浄水の浸入をより確実に防止することができる。
For this reason, the incoming foreign matter does not directly collide with the
図1では、プーリ10のボス部13内に軸受20を圧入したが、軸受20における外輪21の外径面上にプーリ10を樹脂成形してもよい。このとき、プーリ10と軸受20は一体化されるため、プーリユニットの組立て作業を不要とすることができ、取扱いの容易なプーリユニットを得ることができる。
In FIG. 1, the
この場合、軸受20と樹脂の成形品からなるプーリ10の結合力を高めるため、図3(a)においては、外輪21の外径面にローレット加工を施してローレット目43を設けている。また、図3(b)においては、外輪21の外径面に周溝44を設け、さらに、図3(c)においては、外輪21の外径面に盲孔からなる凹部45を設けている。
In this case, in order to increase the coupling force between the bearing 20 and the
10 プーリ
11 ベルト案内輪
13 ボス部
20 軸受
21 外輪
22 内輪
24 軸受空間
30 シール部材
31 スリンガ
32 円筒部
33 外向きフランジ
34 ラビリンス隙間
35 弾性シール部材
36 芯金
37a シールリップ
37b シールリップ
40 プーリ軸
41 フランジ
42 ボルト
43 ローレット目
44 周溝
45 凹部
50a ダストカバー
50b ダストカバー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記シール部材が、前記内輪の外径面端部に圧入される円筒部を具え、その円筒部の圧入時における先行側の端部に外向きフランジが設けられ、その外向きフランジの外径面が前記外輪の内径面との間でラビリンス隙間を形成する外径とされた断面L形のスリンガと、前記外輪の内径面における両端部に外周部が支持され、芯金によって補強された弾性シール部材とを有し、前記弾性シール部材の内周部に、内径端が弾性シール部材の外側面より外方に位置する内向き傾斜の複数のシールリップを設け、その複数のシールリップのそれぞれ先端部を前記スリンガの円筒部に弾性接触させたことを特徴とするプーリユニット。 Both ends of a bearing space formed between an outer ring and an inner ring of the bearing having a pulley provided with a boss part inside the belt guide wheel and a bearing for rotating an outer ring incorporated inside the boss part In the pulley unit in which each is sealed with a seal member,
The seal member includes a cylindrical portion that is press-fitted into the outer diameter surface end portion of the inner ring, and an outward flange is provided at the leading end portion during the press-fitting of the cylindrical portion, and the outer diameter surface of the outward flange Is a slinger having an L-shaped cross section that forms a labyrinth gap with the inner diameter surface of the outer ring, and an elastic seal that is supported at both ends of the inner diameter surface of the outer ring and is reinforced by a metal core. A plurality of inwardly inclined seal lips whose inner diameter ends are located outward from the outer surface of the elastic seal member, and the respective tips of the plurality of seal lips are provided at the inner periphery of the elastic seal member. A pulley unit characterized in that a portion is brought into elastic contact with the cylindrical portion of the slinger.
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Cited By (3)
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-
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- 2014-03-31 JP JP2014071574A patent/JP2015194175A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107524785A (en) * | 2017-10-19 | 2017-12-29 | 浙江瑞德利汽车部件有限公司 | A kind of dustproof automotive idle pulley |
CN108775391A (en) * | 2018-08-14 | 2018-11-09 | 浙江瑞德利汽车部件有限公司 | A kind of anti-dropout idle pulley assembly |
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