JP2012013182A

JP2012013182A - プーリ

Info

Publication number: JP2012013182A
Application number: JP2010151847A
Authority: JP
Inventors: Koji Fukuda; 耕治福田
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP5586347B2

Abstract

【課題】プーリを簡単な構成で水や粉塵が転がり軸受内に入り込むのを確実に防ぐものとする。
【解決手段】玉軸受７の外輪８をプーリ本体５の円筒状のボス部２に嵌め込み、内輪９における表面側に円環状の第１ダストカバー１１を嵌め込む。ボス部２の軸方向高さｈ１を玉軸受７の軸方向高さｈ２よりも高くし（ｈ１＞ｈ２）、第１ダストカバー１１の半径方向内側を内輪９の内周面９ａ側に装着し、この第１ダストカバー１１の外周端をボス部２の内周面２ａ近傍まで伸ばす。ボス部２の外周に円環状の第２ダストカバー１２を設けて第１ダストカバー１１を、その表面側から覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は、プーリを取り付けるプーリ取付部に対し、それを覆うように取り付けられるプーリに関する。

従来より、オートテンショナのブラケット等に取り付けられるアイドラプーリが知られている。このようなアイドラプーリは、図３に示すように、ボス部２０２の軸方向高さｈ１と軸受２０７の軸方向高さｈ２とが同等（ｈ１≒ｈ２）であり、軸受２０７の内輪２０９の表面側に装着したダストカバー２１１によって軸受２０７の表面側が覆われていた。

しかしながら、このようなアイドラプーリ２０１では、軸受２０７の内輪２０９側へ水や粉塵が入り込むことは防ぐことができたものの、軸受２０７の外輪２０８側から水や粉塵が入り込むのを十分に防ぐことはできず、軸受シール部２１４まで水や粉塵が入り込むという問題があった。

そこで、例えば、特許文献１に示す樹脂プーリでは、ボス部の表面側及び裏面側に全周にわたって突条を設け、この突条の近傍まで軸受内輪に嵌合したダストカバーを延長し、このダストカバーの外周端と突条との間の隙間でラビリンスシールを形成している。

また、例えば特許文献２では、ボス部の端部を半径方向内側へ延長し、プーリを被取付部に固定する取付ボルトを締め付けるフランジ付きナットとの隙間でラビリンスシールを形成している。

特開２００９−１７４６８３号公報特開２００３−８３４０５号公報

しかしながら、上記特許文献１のプーリでは、ダストカバーが内輪に固定されているので、プーリと共に回転せず、一度ダストカバー上にのった粉塵や水滴が軸受に浸入しやすいという問題があった。

一方、上記特許文献２のプーリでは、プーリのボス部を延長してダストシールを形成していることから、ダストシール側に付着した粉塵や水は遠心力で飛ばされて軸受内に入りにくいが、内輪と共にプーリ被取付部に固定されるフランジ付きナットに付着した粉塵や水が、ナットのフランジとダストシールの内周面との間を通って軸受内に入り込むという問題は解決されていない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で水や粉塵が転がり軸受内に入り込むのを確実に防ぐことにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、内輪に設けた第１ダストカバーを、その表面側から覆う円環状の第２ダストカバーをプーリ本体側に設けた。

具体的には、第１の発明では、
プーリ被取付部に対し、該プーリ被取付部を覆うように取り付けられ、
内輪及び外輪を有する転がり軸受と、
上記外輪が嵌め込まれる円筒状のボス部、ベルトが当接する円環状の外周部及びボス部と外周部とを結ぶリブ部を備えたプーリ本体と、
上記内輪における表面側に嵌め込まれる円環状の第１ダストカバーとを備えたプーリを対象とする。

そして、上記ボス部の軸方向高さは、上記転がり軸受の軸方向高さよりも高く、
上記第１ダストカバーの半径方向内側が上記内輪の内周面側に装着され、該第１ダストカバーの外周端が上記ボス部の内周面近傍まで伸び、
上記ボス部の外周に上記第１ダストカバーを該第１ダストカバーの表面側から覆う円環状の第２ダストカバーが設けられている。

上記の構成によると、内輪に嵌合させた第１ダストカバーを、その表面側からさらにプーリ本体のボス部外周に設けた第２ダストカバーで覆っているので、転がり軸受の軸方向だけでなく、半径方向からも水や粉塵が入り込みにくくなる。しかも、水や粉塵が掛かりやすい第２ダストカバーは、プーリ本体と共に回転するので、第２ダストカバーに掛かった水や粉塵は、遠心力によって半径方向外側へ飛ばされる。このため、プーリの回転により、さらに水や粉塵が入り込みにくくなる。さらに、第２ダストカバーをプーリ本体と別体としているので、ボス部に転がり軸受を嵌め込んだ後に第２ダストカバーをボス部の外周に嵌め込めばよく、組立が容易である。

第２の発明では、第１の発明において、
上記プーリ本体は、鋳鉄よりなり、
上記第２ダストカバーは、冷間圧延鋼板よりなる。

上記の構成によると、鋳鉄の線膨張係数と、冷間圧延鋼板の線膨張係数とはほぼ等しく、プーリに熱が加わった場合でも、ボス部外周と第２ダストカバーとの間で隙間が広がることはなく、第２ダストカバーが緩むことはない。また、冷間圧延鋼板は、鋳鉄に比べてプレス加工や曲げ加工等が容易なので、第１ダストカバー等との隙間管理が容易である。

第３の発明では、プーリ被取付部に対し、該プーリ被取付部を覆うように取り付けられ、
内輪及び外輪を有する転がり軸受と、
上記外輪が嵌め込まれる円筒状のボス部、ベルトが当接する円環状の外周部及びボス部と外周部とを結ぶリブ部を備えたプーリ本体と、
上記内輪における表面側に嵌め込まれる円環状の第１ダストカバーとを備えたプーリを対象とする。

そして、上記ボス部の軸方向高さは、上記転がり軸受の軸方向高さよりも高く、
上記第１ダストカバーの半径方向内側が上記内輪の内周面側に装着され、該第１ダストカバーの外周端が上記ボス部の内周面近傍まで伸び、
上記ボス部の内周に設けた溝に上記第１ダストカバーを表面側から覆う円環状の第２ダストカバーが嵌め込まれている。

上記の構成によると、内輪に嵌合させた第１ダストカバーを、その表面側からさらにプーリ本体のボス部内周の溝に嵌め込んだ第２ダストカバーで覆っているので、転がり軸受の軸方向だけでなく、半径方向からも水や粉塵が入り込みにくくなる。しかも、水や粉塵が掛かりやすい第２ダストカバーは、プーリ本体と共に回転するので、第２ダストカバーに掛かった水や粉塵は、遠心力によって半径方向外側へ飛ばされる。このため、プーリの回転により、さらに水や粉塵が入り込みにくくなる。さらに、第２ダストカバーをプーリ本体と別体としているので、ボス部に転がり軸受を嵌め込んだ後に第２ダストカバーをボス部内周の溝に嵌め込めばよく、組立が容易である。

第４の発明では、第３の発明において、
上記プーリ本体は、鋳鉄よりなり、
上記第２ダストカバーは、樹脂成形品よりなる。

上記の構成によると、樹脂の線膨張係数は、鋳鉄の線膨張係数に比べると大きく、プーリに熱が加わった場合に第２ダストカバーの外径が大きくなり、ボス部内周との間で締め代が増加して抜け止め効果が倍増する。また、樹脂成形品は、鋳鉄に比べて成形が容易なので、第１ダストカバー等との隙間管理が容易である。

第５の発明では、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、
上記第１ダストカバーは、上記内輪を覆う部分よりも、上記外輪を覆う部分の方が軸方向で高い位置にある構成とする。

上記の構成によると、仮に第１ダストカバーの内輪を覆う側（半径方向内側）に水が浸入しても、外輪を覆う部分の方が軸方向で高い位置にあるので、表面張力により、さらに水が外輪側へ流れ込みにくくなり、軸受シール側への水の浸入が防止される。

第６の発明では、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、
上記内輪は、該内輪の中心を通る取付ボルトで上記プーリ被取付部に取り付けられ、
上記取付ボルトの頭部は、小径部と大径部とを有する段付きの円板状頭部を備え、
上記小径部の上記プーリ被取付部側が上記第１ダストカバーの表面に当接した状態で、上記大径部が上記第２ダストカバーの少なくとも一部を該第２ダストカバーの表面側から覆い、該小径部の外周面と上記第２ダストカバーの内周面との間及び上記大径部の上記プーリ被取付部側の面と該第２ダストカバーの表面との間にラビリンスシールが形成されている。

上記の構成によると、第２ダストカバーの半径方向内側をさらに取付ボルトの円板状頭部で覆うことで、円板状頭部と第１ダストカバー及び第２ダストカバーとの間でラビリンスシールが形成されるため、水や粉塵が一段と転がり軸受内部に入りにくくなる。

第７の発明では、第６の発明において、
上記小径部は、大径部とは別体の座金よりなるものとする。

上記の構成によると、取付ボルトの成形が容易となる。

以上説明したように、本発明によれば、内輪の内周面側に装着する第１ダストカバーの外周端をボス部の内周面近傍まで伸ばし、その第１ダストカバーを表面側から覆う円環状の第２ダストカバーをボス部に設けたことにより、簡単な構成で水やダストが転がり軸受内に入り込むのを確実に防ぐことができる。

実施形態１にかかるプーリを拡大して示す断面図である。実施形態２にかかるプーリを拡大して示す断面図である。従来技術にかかるプーリを拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１のプーリ１を示し、このプーリ１は、オートテンショナのブラケット等を構成する円柱状のプーリ被取付部５０に対し、このプーリ被取付部５０を覆うように取り付けられる。詳細は図示しないが、プーリ１は、例えば、自動車のエンジンの取付面に取り付けるオートテンショナのブラケットに取り付けられる。このため、地面に対して特定の方向に取り付けられるわけではない。以降、プーリ被取付部５０を、その取付方向（図１の上方）から見たときを基準として、表面側、裏面側等の表現で方向を示す。

このプーリ１は、円筒状のボス部２と、図示しないＶリブドベルトなどのベルトが当接する円環状の外周部３と、これらボス部２及び外周部３を結ぶリブ部４とを備えたプーリ本体５を備えている。外周部３は、例えば、Ｖリブドベルトのリブが嵌合するＶ字溝３ａが複数平行に形成されている。このプーリ本体５は、例えば、ＦＣ２５０などの鋳鉄よりなり、ボス部２の内周面２ａは機械加工により切削されている。本実施形態では、ボス部２の裏面側は一部小径となった外輪抜止め部２ｂが形成されている。

ボス部２の内周面２ａには、転がり軸受としての玉軸受７の外輪８が圧入され、外輪８の裏面側が外輪抜止め部２ｂに当接して裏面側に抜けないようになっている。玉軸受７はさらに内輪９を備え、これら内輪９及び外輪８の間に転動体であるボール１０が配置されている。ボス部２の外輪抜け止め部２ｂを除く軸方向高さｈ１は、玉軸受７の軸方向高さｈ２よりも高くなっている（ｈ１＞ｈ２）。また、ボール１０は、外輪８と内輪９とに連結された一対の円環状の軸受シール１４で覆われている。

そして、内輪９の表面側には、円環状の第１ダストカバー１１が嵌め込まれている。具体的には、第１ダストカバー１１は、例えばＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）よりなり、その半径方向内側の円筒部が、内輪９の内周面９ａ側に圧入されている。そして、第１ダストカバー１１の外周端は、ボス部２の内周面２ａ近傍まで伸びている。第１ダストカバー１１の外周端とボス部２の内周面２ａとの間の隙間は、プーリ１の回転中に両者が接触しない程度に保たれていれば、できるだけ小さい方がよく、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とする。この第１ダストカバー１１は、内輪９を覆う半径方向内側部１１ａよりも、外輪８を覆う半径方向外側部１１ｂの方が軸方向で高い位置にあるようにプレス加工等により成形されている。

そして、ボス部２の外周端には、第１ダストカバー１１をその表面側から覆う円環状の第２ダストカバー１２が嵌め込まれている。例えば第１ダストカバー１１の表面と第２ダストカバー１２裏面との間の隙間は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とする。第２ダストカバー１２は、例えば、ＳＰＣＣよりなる。ＳＰＣＣの線膨張係数は１１．７×１０−６／℃であり、プーリ本体５（ＦＣ２５０）の線膨張係数である１１．８×１０−６／℃とほぼ等しいことから、プーリ１に熱が加わった場合でも、ボス部２外周と第２ダストカバー１２との間で隙間が広がることはなく、第２ダストカバー１２が緩むことはない。

一方、内輪９の裏面側には、円環状の第３ダストカバー１３が嵌め込まれている。具体的には、この第３ダストカバー１３も、例えばＳＰＣＣよりなり、その半径方向内側円筒部が、内輪９の内周面９ａ側に装着されている。そして、第３ダストカバー１１３の半径方向中間部は、裏面側に第１ダストカバー１１に比べてさらに大きく折れ曲がり、外周端はボス部２の裏面側を超え、ボス部２の裏面側全体を覆うようにリブ部４側に折れ曲がっている。

第１ダストカバー１１、第２ダストカバー１２及び第３ダストカバー１３をそれぞれＳＰＣＣで成形しているので、鋳鉄に比べてプレス加工や曲げ加工等が容易であり、隙間管理が容易となっている。

また、内輪９は、この内輪９の中心を通る取付ボルト１５でプーリ被取付部５０に取り付けられている。この取付ボルト１５は、六角穴付きの円板状頭部１６を備え、この六角穴付きの円板状頭部１６は、六角穴が凹陥された大径部１６ａと、この大径部１６ａよりも径の小さい小径部１６ｂとが一体成形された段付きボルトよりなる。なお、小径部１６ｂに替え、この円板状頭部１６の大径部１６ａに相当する部分と第１ダストカバー１１との間に小径部１６ｂと同等の外径を有する座金を嵌め込んでもよい。一体型であれば部品点数が減って組立が容易であり、別体型であれば取付ボルト１５の成形が容易となる。

このように構成されるプーリ１は、例えば次のような手順で組み立てられる。

ます、ボス部２の表面側から玉軸受７を圧入し、玉軸受７の内輪９の表面側から第１ダストカバー１１を、裏面側から第３ダストカバー１３をそれぞれ圧入する。

次いで、ボス部２の表面側から、その外周に第２ダストカバー１２を圧入する。これにより、プーリ１の組立が完成する。このとき、第２ダストカバー１２をプーリ本体５と別体としているので、玉軸受７をボス部２に嵌め込んだ後に第２ダストカバー１２をボス部２の外周に嵌め込めばよく、組立が容易となっている。

次いで、このプーリ１をプーリ被取付部５０に取り付けるには、まず、プーリ被取付部５０の表面側に第３ダストカバー１３の裏面を当接させてプーリ１を載置した状態で、プーリ被取付部５０のネジ穴に取付ボルト１５を締結する。これにより、小径部１６ｂの裏面側が第１ダストカバー１１の表面に当接し、プーリ１がプーリ被取付部５０に取り付けられる。

この取付状態で、大径部１６ａが第２ダストカバー１２の半径方向内側表面との間に０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の隙間を保ったまま、この第２ダストカバー１２をその表面側から覆っている。このことで、小径部１６ｂの外周面と第２ダストカバー１２の内周面との間及び大径部１６ａの裏面と第２ダストカバー１２の表面との間に０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の隙間よりなるラビリンスシール１７が形成される。

次に、本実施形態にかかるプーリ１の作用について説明する。

上記取付状態では、内輪９に嵌合させた第１ダストカバー１１を、その表面側からさらにプーリ本体５のボス部２外周に設けた第２ダストカバー１２で覆っているので、玉軸受７の軸方向だけでなく、半径方向からも水や粉塵が入り込みにくくなる。

しかも、水や粉塵が掛かりやすい第２ダストカバー１２は、プーリ本体５と共に回転するので、この第２ダストカバー１２の表面に掛かった水や粉塵は、遠心力によって半径方向外側へ飛ばされる。このため、プーリ１の回転により、さらに水や粉塵が入り込みにくくなる。

また、第１ダストカバー１１は、内輪９を覆う半径方向内側部１１ａよりも、外輪８を覆う半径方向外側部１１ｂの方が軸方向で高い位置にあるので、プーリ本体５に力が加わって上下にずれた外輪８が第１ダストカバー１１に接触しないだけでなく、仮に第１ダストカバー１１の半径方向内側部１１ａ側に水が浸入しても、半径方向外側部１１ｂが軸方向で高い位置にあるので、表面張力により、さらに水が外輪８側へ流れ込みにくくなり、軸受シール側への水の浸入が確実に防止される。

また、第２ダストカバー１２の少なくとも一部をさらに取付ボルト１５の円板状頭部１６で覆うことで、円板状頭部１６と第１ダストカバー１１及び第２ダストカバー１２との間でさらにラビリンスシール１７が形成されているため、水や粉塵が一段と玉軸受７内部に入りにくくなる。

しかも、第３ダストカバー１３の外周端がボス部２の裏面側を超えてボス部２の裏面側全体を覆っているので、玉軸受７の裏面からも玉軸受７内に水や粉塵が入り込みにくい。

したがって、本実施形態にかかるプーリ１によると、内輪９の内周面９ａ側に装着する第１ダストカバー１１の外周端をボス部２の内周面２ａ近傍まで伸ばし、その第１ダストカバー１１を表面側から覆う円環状の第２ダストカバー１２をボス部２に設けたことにより、簡単な構成で水やダストが玉軸受７内に入り込むのを確実に防ぐことができる。

（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２を示し、第２ダストカバー１１２の構成が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、図１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施形態のプーリ１０１では、ボス部２の表面側の内周面２ａには、全周にわたって溝部２ｃが形成されている。この溝部２ｃには、第１ダストカバー１１の外周側を表面側から覆う円環状の第２ダストカバー１１２が嵌め込まれている。この第２ダストカバー１１２は、例えば、６６ナイロンのガラス繊維強化プラスチックよりなり、その線膨張係数は、４０．０×１０−６／℃となっている。第２ダストカバー１２の線膨張係数は、プーリ本体５の線膨張係数に比べると大きくなっている。

例えば、オートテンショナは、自動車のエンジンに取り付けられるので、高温の環境下に曝されることが多い。このような場合にプーリ１０１に熱が加わると、第２ダストカバー１１２の線膨張係数は、プーリ本体５の線膨張係数に比べると大きいので、第２ダストカバー１１２が膨らんで、その外径が大きくなろうとする。第２ダストカバー１１２は、溝部２ｃにしっかりと嵌り込んでいるので緩むことなく、むしろ溝部２ｃとの間で締め代が増加して抜け止め効果が倍増する、という効果を奏する。

そして、本実施形態においても、第２ダストカバー１１２をプーリ本体５と別体としているので、ボス部２に玉軸受７を嵌め込んだ後に第２ダストカバー１１２をボス部２の溝部２ｃに嵌め込めばよく、組立が容易である。

したがって、本実施形態でも、簡単な構成で水やダストが玉軸受７内に入り込むのを確実に防ぐことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、プーリ１は、オートテンショナ用のプーリとしたが、これに限定されず、プーリ被取付部５０に対し、このプーリ被取付部５０を覆うように取り付けられる、転がり軸受を備えたプーリであればよい。

上記実施形態では、転がり軸受は玉軸受７としたが、ころ軸受等でもよい。

上記実施形態では、プーリ本体５をＦＣ２５０としたが、これに限定されず、ダクタイル鋳鉄等の鋳物としてもよい。また、鋳造品以外の他の金属製品を使用してもよく、その場合には、第２ダストカバー１２，１１２との線膨張係数の差が第２ダストカバー１２，１１２を緩める方向に作用しないように適宜材料を設定すればよい。

また、上記実施形態では、第１ダストカバー１１、第２ダストカバー１２及び第３ダストカバー１３をＳＰＣＣとしたが、他の金属材料や強化繊維プラスチックで構成してもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１プーリ
２ボス部
２ａ内周面
２ｃ溝部
３外周部
４リブ部
５プーリ本体
７玉軸受（転がり軸受）
８外輪
９内輪
９ａ内周面
１１第１ダストカバー
１１ａ半径方向内側部
１１ｂ半径方向外側部
１２第２ダストカバー
１５取付ボルト
１６円板状頭部
１６ａ大径部
１６ｂ小径部
１７ラビリンスシール
５０プーリ被取付部
１１２第２ダストカバー

Claims

プーリ被取付部に対し、該プーリ被取付部を覆うように取り付けられ、
内輪及び外輪を有する転がり軸受と、
上記外輪が嵌め込まれる円筒状のボス部、ベルトが当接する円環状の外周部及びボス部と外周部とを結ぶリブ部を備えたプーリ本体と、
上記内輪における表面側に嵌め込まれる円環状の第１ダストカバーとを備えたプーリであって、
上記ボス部の軸方向高さは、上記転がり軸受の軸方向高さよりも高く、
上記第１ダストカバーの半径方向内側が上記内輪の内周面側に装着され、該第１ダストカバーの外周端が上記ボス部の内周面近傍まで伸び、
上記ボス部の外周に上記第１ダストカバーを該第１ダストカバーの表面側から覆う円環状の第２ダストカバーが設けられている
ことを特徴とするプーリ。
請求項１に記載のプーリにおいて、
上記プーリ本体は、鋳鉄よりなり、
上記第２ダストカバーは、冷間圧延鋼板よりなる
ことを特徴とするプーリ。
プーリ被取付部に対し、該プーリ被取付部を覆うように取り付けられ、
内輪及び外輪を有する転がり軸受と、
上記外輪が嵌め込まれる円筒状のボス部、ベルトが当接する円環状の外周部及びボス部と外周部とを結ぶリブ部を備えたプーリ本体と、
上記内輪における表面側に嵌め込まれる円環状の第１ダストカバーとを備えたプーリであって、
上記ボス部の軸方向高さは、上記転がり軸受の軸方向高さよりも高く、
上記第１ダストカバーの半径方向内側が上記内輪の内周面側に装着され、該第１ダストカバーの外周端が上記ボス部の内周面近傍まで伸び、
上記ボス部の内周に設けた溝に上記第１ダストカバーを表面側から覆う円環状の第２ダストカバーが嵌め込まれている
ことを特徴とするプーリ。
請求項３に記載のプーリにおいて、
上記プーリ本体は、鋳鉄よりなり、
上記第２ダストカバーは、樹脂成形品よりなる
ことを特徴とするプーリ。
請求項１乃至４のいずれか１つに記載のプーリにおいて、
上記第１ダストカバーは、上記内輪を覆う部分よりも、上記外輪を覆う部分の方が軸方向で高い位置にある
ことを特徴とするプーリ。
請求項１乃至５のいずれか１つに記載のプーリにおいて、
上記内輪は、該内輪の中心を通る取付ボルトで上記プーリ被取付部に取り付けられ、
上記取付ボルトの頭部は、小径部と大径部とを有する段付きの円板状頭部を備え、
上記小径部の上記プーリ被取付部側が上記第１ダストカバーの表面に当接した状態で、上記大径部が上記第２ダストカバーの少なくとも一部を該第２ダストカバーの表面側から覆い、該小径部の外周面と上記第２ダストカバーの内周面との間及び上記大径部の上記プーリ被取付部側の面と該第２ダストカバーの表面との間にラビリンスシールが形成されている
ことを特徴とするプーリ。
請求項６に記載のプーリにおいて、
上記小径部は、上記大径部とは別体の座金よりなる
ことを特徴とするプーリ。