JP6275453B2 - Pulley unit - Google Patents
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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プーリユニットに関する。 The present invention relates to a pulley unit that guides the 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、軸受シールのみでは、その軸受シールに異物が直接に接触して損傷させる可能性がある。 Therefore, in the pulley unit, a rolling bearing with a seal is generally adopted as the rolling bearing. However, with the bearing seal alone, foreign matter may directly contact the bearing seal and be damaged.
そのような不都合を解消するため、特許文献1に記載されたプーリユニットにおいては、プーリの両側に一対のダストカバーを設け、そのダストカバーによりプーリのボス部内に組み込まれた転がり軸受を覆うようにしている。
In order to eliminate such inconvenience, in the pulley unit described in
ここで、特許文献1に記載されたダストカバーにおいては、転がり軸受の内輪側面を覆う環状板部の外周にテーパ部を連設し、そのテーパ部の大径端にプーリのボス部側面に対向配置される円板部を設け、その円板部の外周にプーリのボス部外径面間に微小な隙間を形成する円筒部を連設した構成とされている。
Here, in the dust cover described in
ところで、上記特許文献1に記載されたプーリユニットにおいては、ダストカバーによって転がり軸受の全体を覆うことができるため、異物の衝突による軸受シールの損傷防止に効果を挙げることができるが、ボス部外径面とダストカバーの円筒部間に隙間が存在するため、高圧洗浄水や勢いよく跳ね上げられた泥水の入り込みを完全に防止することができない。また、ダストカバー内に高圧洗浄水や泥水が一旦入り込むと自然に排出させることが困難であり、ダストカバー内部に滞留する高圧洗浄水や泥水との接触によって軸受シールを早期に劣化、損傷させる可能性がある。
By the way, in the pulley unit described in
この発明の課題は、転がり軸受を覆うダストカバー内に高圧洗浄水や泥水が入り込むのを効果的に防止できるようにすることである。 An object of the present invention is to effectively prevent high-pressure cleaning water and muddy water from entering a dust cover that covers a rolling bearing.
上記の課題を解決するため、この発明においては、ベルト案内輪の内径面に環状フランジが設けられ、その環状フランジの内径部にボス部が設けられたプーリと、そのプーリのボス部内に組み込まれた転がり軸受と、その転がり軸受の内輪側面に片面内周部が密着する取り付けとされて前記転がり軸受の両側部を覆う一対のダストカバーとを有してなるプーリユニットにおいて、前記一対のダストカバーのそれぞれ外周部に、前記プーリの側面に対して隙間をもって対向配置され、外側面に対する外圧の負荷により弾性変形してプーリ側面に密着する環状の柔軟性を有するシール部材を設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, an annular flange is provided on the inner diameter surface of the belt guide wheel, and a boss portion is provided on the inner diameter portion of the annular flange, and the pulley is incorporated in the boss portion of the pulley. A pair of dust covers, comprising: a rolling bearing, and a pair of dust covers that are attached so that an inner peripheral portion of one side thereof is in close contact with an inner ring side surface of the rolling bearing and covers both side portions of the rolling bearing. A configuration is adopted in which each of the outer peripheral portions is provided with a sealing member having an annular flexibility that is opposed to the side surface of the pulley with a gap and is elastically deformed by an external pressure load on the outer side surface and closely contacts the pulley side surface. It is.
上記のように、転がり軸受の両側部を覆う一対のダストカバーのそれぞれ外周部にプーリ側面との間に隙間をもって対向配置され、外側面に対する外圧の負荷により弾性変形する柔軟性を有するシール部材を設けることによって、高圧洗浄水や勢いよく跳ね上げられた泥水がシール部材の外側面に衝突すると、その衝突によりシール部材が内方向に弾性変形してプーリの側面に密着し、その密着によって高圧洗浄水や泥水の入り込みが防止される。 As described above, a seal member having a flexibility to be elastically deformed by a load of external pressure applied to the outer surface of each of the pair of dust covers covering both sides of the rolling bearing is disposed opposite to each other with a gap between the pulley side surfaces. When the high-pressure washing water or the muddy water splashed up vigorously collides with the outer surface of the seal member, the seal member elastically deforms inward due to the collision and closely contacts the side surface of the pulley. Ingress of water and muddy water is prevented.
ここで、シール部材は、ベルト案内輪の側面に対して対向配置してもよく、あるいは、ベルト案内輪の側面内周部に形成された環状凹部の側面に対して対向配置してもよい。環状凹部の側面にシール部材を対向配置させる場合、そのシール部材の外径面と環状凹部の外周壁内径面との対向部間に隙間を設けることによって、そのシール部材の外径側の隙間および環状凹部の側面間に形成される隙間がラビリンスを形成するため、高圧洗浄水や泥水の入り込みを効果的に防止することができる。 Here, the seal member may be disposed to face the side surface of the belt guide wheel, or may be disposed to face the side surface of the annular recess formed in the inner peripheral portion of the side surface of the belt guide wheel. When the sealing member is disposed opposite to the side surface of the annular recess, a clearance is provided between the opposing portions of the outer diameter surface of the sealing member and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the annular recess. Since the gap formed between the side surfaces of the annular recess forms a labyrinth, entry of high-pressure washing water and muddy water can be effectively prevented.
シール部材とプーリ側面の対向部間に形成された隙間が必要以上に大きくなると、シール部材の内方向への弾性変形時に、そのシール部材をプーリ側面に密着させることができなくなる可能性があるため、上記隙間は1mm以下としておくのが好ましい。 If the gap formed between the opposing portions of the seal member and the pulley side surface becomes larger than necessary, the seal member may not be brought into close contact with the pulley side surface when the seal member is elastically deformed inward. The gap is preferably 1 mm or less.
シール部材は、上記のように、その弾性変形によりプーリ側面に密着してシール性を確保するため、弾性変形能に優れたシール部材とするのが好ましい。ここで、シール部材を断面矩形とし、その軸方向厚さをaとし、外径面からダストカバーの外径面に至る径方向幅をbとしたとき、軸方向厚さaを、a=b/5以下とすることにより弾性変形能に優れた良好なシール性を発揮するシール部材を得ることができる。 As described above, the seal member is preferably a seal member having excellent elastic deformability in order to be in close contact with the side surface of the pulley due to its elastic deformation and to secure a sealing property. Here, when the sealing member has a rectangular cross section, the axial thickness thereof is a, and the radial width from the outer diameter surface to the outer diameter surface of the dust cover is b, the axial thickness a is a = b By setting the ratio to / 5 or less, it is possible to obtain a sealing member that exhibits excellent sealing performance and excellent elastic deformability.
また、シール部材の硬度が必要以上に高くなると、弾性変形能が悪くなるため、シール部材の硬度は70Hs以下とするのが好ましい。 Further, if the hardness of the seal member becomes higher than necessary, the elastic deformability deteriorates, so the hardness of the seal member is preferably 70 Hs or less.
シール部材は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。 The seal member is preferably made of rubber having excellent flexibility and wear resistance. Examples of such rubber include nitrile rubber, acrylic rubber, and fluoro rubber.
この発明に係るプーリユニットにおいて、プーリとシール部材の対向面における少なくとも一方に複数の溝を設けると、その溝内に水が入り込んだ際、その水の表面張力によって泥水の入り込みが抑制されることになり、泥水の入り込みを効果的に防止することができる。この場合、溝は半径方向に延びる放射状配置のものであってもよく、径の異なる環状溝からなるものであってもよい。 In the pulley unit according to the present invention, when a plurality of grooves are provided in at least one of the facing surfaces of the pulley and the seal member, when water enters the groove, entry of muddy water is suppressed by the surface tension of the water. It is possible to effectively prevent muddy water from entering. In this case, the grooves may have a radial arrangement extending in the radial direction, or may be annular grooves having different diameters.
また、ベルト案内輪の内径面を開口端を大径端とするテーパ面とすると、ダストカバー内に泥水が万一入り込んだ際、その入り込んだ泥水はプーリの回転による遠心力により径方向外方に移動して上記テーパ面で案内されて外部に導かれることになるため、入り込んだ泥水を外部にスムーズに排出させることができる。 Also, if the inner diameter surface of the belt guide wheel is a tapered surface with the opening end as the large diameter end, when muddy water enters the dust cover, the muddy water enters the outer side in the radial direction due to centrifugal force due to the rotation of the pulley. Therefore, the muddy water that has entered can be smoothly discharged to the outside.
この発明においては、上記のように、転がり軸受の両側部を覆う一対のダストカバーのそれぞれ外周部にプーリ側面との間に隙間をもって対向配置され、外側面に対する外圧の負荷により弾性変形するシール部材を設けたことにより、高圧洗浄水や勢いよく跳ね上げられた泥水がシール部材の外側面に衝突すると、その衝突によりシール部材が内方向に弾性変形してプーリの側面に密着して対向部間をシールするため、高圧洗浄水や泥水の入り込みを効果的に防止することができる。 In the present invention, as described above, the seal members are arranged to face each other on the outer peripheral portions of the pair of dust covers covering both side portions of the rolling bearing with a gap between the pulley side surfaces and elastically deformed by the load of the external pressure on the outer surface. When the high-pressure washing water or the splashed muddy water collides with the outer surface of the seal member, the seal member elastically deforms inward due to the collision and closely contacts the side surface of the pulley. Therefore, it is possible to effectively prevent high-pressure washing water and muddy water from entering.
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転がり軸受20と、その転がり軸受20の両側面を覆う一対のダストカバー30とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown 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る。なお、樹脂の成形品に変えて鋳造品であってもよい。
The
ベルト案内輪11として、ここでは、外径面が円筒面14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
転がり軸受20は、外輪21、内輪22、その両輪21、22間に組み込まれた複数のボール23およびそのボール23を保持する保持器24とを有し、上記保持器24の軸方向両側に一対のシール25を組み込んだシール付きの深みぞ玉軸受からなり、上記外輪21はプーリ10のボス部13の内径面にインサート成形されてプーリ10と一体化されている。
The rolling
転がり軸受20の内輪22は、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50の締め付けにより、そのプーリ取付け対象Aに固定される。上記ボルト50には、フランジ51および頭部52が設けられている。
The
一対のダストカバー30のそれぞれは、環状板部31の大径端にテーパ部32が連設され、そのテーパ部32の大径端に径方向外方に向く円板部33が連設された鋼板のプレス成形品からなる。
In each of the pair of dust covers 30, a
一対のダストカバー30のうち、一方のダストカバー30は、ボルト50のフランジ51と軸受内輪22により内周部が両側から挟持されて軸受内輪22の側面に密着する取り付けとされていると共に、他方のダストカバー30は軸受内輪22とプーリ取付け対象Aにより内周部が両側から挟持されて軸受内輪22の側面に密着する取り付けとされ、その取り付けによって転がり軸受20の両側面が一対のダストカバー30で覆われる。
Of the pair of dust covers 30, one
一対のダストカバー30における円板部33のそれぞれの外周部には環状のシール部材34が設けられている。図2(I)に示すように、シール部材34は、断面矩形とされ、内周部にはダストカバー30の円板部33の外周部を覆う被覆部35が設けられ、その被覆部35が円板部33に固着されている。
An
シール部材34は、プーリ10のベルト案内輪11の側面に対向配置されて、そのベルト案内輪11の側面間に隙間36が設けられている。また、シール部材34はゴムにより形成されて弾性変形可能とされ、外圧が負荷されると、図2(II)に示すように、内方に弾性変形してベルト案内輪11の側面に密着し、対向部間をシールするようになっている。
The
シール部材34は、上記のように、弾性変形によってベルト案内輪11の側面に密着してシール性を保持し、その密着時において、ベルト案内輪11はシール部材34に対して接触回転するため、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。
As described above, the
ここで、弾性変形したシール部材34をベルト案内輪11の側面に確実に接触させるため、そのベルト案内輪11とシール部材34の対向部間に形成される隙間36を1mm以下の大きさとしている。
Here, in order to ensure that the elastically
また、断面矩形とされたシール部材34の軸方向厚さをaとし、円板部33の外径面からシール部材34の外径面間の径方向幅をbとしたとき、軸方向厚さaを、a=b/5以下とし、さらに、シール部材34の硬度を70Hs以下としている。
Further, when the axial thickness of the
図1および図2に示すように、転がり軸受20の両側部を覆う一対のダストカバー30のそれぞれ外周部にプーリ10側面との間に隙間36をもって対向配置され、外側面に対する外圧の負荷により弾性変形するシール部材34を設けたことにより、高圧洗浄水や勢いよく跳ね上げられた泥水がシール部材34の外側面に衝突すると、その衝突によりシール部材34が内方向に弾性変形してプーリ10の側面に密着して対向部間をシールすることになる。このため、高圧洗浄水や泥水がダストカバー30の内側に入り込むのを効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a pair of
図1においては、ベルト案内輪11の側面を平面とし、その平面からなる側面にシール部材34を対向させるようにしたが、図3では、ベルト案内輪11の側面内周部にシール部材34が収容される環状凹部15を形成し、その環状凹部15の側面に対して隙間36をもってシール部材34を対向配置し、そのシール部材34の外径面と環状凹部15の外周壁内径面の対向部間にも隙間37を設けている。
In FIG. 1, the side surface of the
図3に示すように、ベルト案内輪11の側面内周部に形成された環状凹部15の側面に隙間36をもってシール部材34を対向配置し、そのシール部材34の外径面と環状凹部15の外周壁内径面の対向部間にも隙間37を設けることにより、シール部材34の外径側の隙間37および環状凹部の側面間に形成される隙間36がラビリンスを形成するため、高圧洗浄水や泥水の入り込みを効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 3, a
また、図3に示すように、ベルト案内輪11の両側の内径面のそれぞれを開口端が大径端とされるテーパ面16を形成すると、ダストカバー30内に泥水が万一入り込んだとしても、その入り込んだ泥水はプーリ10の回転による遠心力によって径方向外方に向けて移動した際に、ダストカバー30のテーパ部32およびベルト案内輪11に形成された上記テーパ面16によって外部にスムーズに導かれることになり、入り込んだ泥水を外部にスムーズに排出することができる。
Further, as shown in FIG. 3, if each of the inner diameter surfaces on both sides of the
図4(I)、(II)に示すように、プーリ10におけるベルト案内輪11の側面に複数の溝17を放射状に設け、あるいは、図5(I)、(II)に示すように、シール部材34のベルト案内輪11に対する対向面に複数の溝38を放射状に設けることにより、これらの溝17、38内に水が入り込んだ際、その水の表面張力によって泥水の入り込みが抑制されることになる。このため、泥水の入り込みを効果的に防止することができる。なお、17、38は径の異なる複数の環状溝からなるものであってもよい。
As shown in FIGS. 4 (I) and (II), a plurality of
図1では、シール部材34をベルト案内輪11の側面に対して隙間36をもって対向配置したが、図6に示すように、ダストカバー30の円板部33の外周に円筒部39を設け、その円筒部39の開口端部にシール部材40を固着し、そのシール部材40に設けられた柔軟性を有する弾性変形可能なシールリップ41を環状フランジ12の側面に対して隙間42をもって対向配置してもよい。
In FIG. 1, the
10 プーリ
11 ベルト案内輪
12 環状フランジ
13 ボス部
15 環状凹部
16 テーパ面
17 溝
20 転がり軸受
30 ダストカバー
34 シール部材
36 隙間
37 隙間
38 溝
39 円筒部
40 シール部材
42 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記プーリ(10)のボス部(13)の内径側に一体に組み込まれた外輪(21)と、前記外輪(21)の内径側に設けられる内輪(22)と、前記外輪(21)と前記内輪(22)との間に組み込まれた 一対のシール(25)とを備えた転がり軸受(20)と、
前記転がり軸受(20)の内輪(22)側面に片面内周部が密着する取り付けとされて前記転がり軸受(20)の両側部を覆う一対のダストカバー(30)とを有してなるプーリユニットにおいて、
前記ダストカバー(30)は、前記片面内周部を構成する環状板部(31)と、前記環状板部(31)の大径端に連設され外径側へ向かうにつれて軸方向外側へ向かうテーパ部(32)と、そのテーパ部(32)の大径端に連設され径方向外方に向く円板部(33)とを備え、
前記一対のダストカバー(30)における前記円板部(33)の外周部に、前記プーリ(10)の前記ベルト案内輪(11)の側面に対して隙間(36)をもって対向配置され、外側面に対する外圧の負荷により弾性変形して前記ベルト案内輪(11)の 側面に密着する環状の柔軟性を有するシール部材(34)を設けたことを特徴とするプーリユニット。 A pulley (10) in which an annular flange (12) is provided on an inner diameter surface of the belt guide wheel (11), and a boss portion (13) is provided on an inner diameter portion of the annular flange (12);
Wherein an outer ring (21) incorporated integrally on the inner diameter side of the boss portion of the pulley (10) (13), an inner ring (22) provided on the inner diameter side of the outer ring (21), and said outer ring (21) A rolling bearing (20) comprising a pair of seals (25) incorporated between the inner ring (22) and
A pulley unit comprising a pair of dust covers (30) that are attached so that the inner peripheral portion of one surface is in close contact with the side surface of the inner ring (22) of the rolling bearing (20) and covers both side portions of the rolling bearing (20). In
The dust cover (30) is connected to the annular plate portion (31) constituting the inner peripheral portion of the one surface and the large-diameter end of the annular plate portion (31), and goes outward in the axial direction toward the outer diameter side. A tapered portion (32), and a disc portion (33) connected to the large-diameter end of the tapered portion (32) and facing radially outward,
The outer periphery of the pair of dust covers (30) is disposed on the outer peripheral portion of the disk portion (33) so as to face the side surface of the belt guide wheel (11) of the pulley (10) with a gap (36). A pulley unit comprising a sealing member (34) having an annular flexibility that is elastically deformed by an external pressure load on the belt and closely contacts a side surface of the belt guide wheel (11) .
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