JP7070021B2

JP7070021B2 - 固定用プレート

Info

Publication number: JP7070021B2
Application number: JP2018081103A
Authority: JP
Inventors: 裕一郎小田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2019190505A

Description

本開示は、固定用プレートに関し、特に、回転軸の軸方向端部にプーリを固定する固定用プレートに関する。

一般的に車両には、内燃機関のクランクシャフトから取り出した回転動力で駆動するウォータポンプやオルタネータ等の補機類が搭載されている。これら補機類の回転軸やクランクシャフトには、ベルトを巻き掛けるプーリが取り付けられており、クランクシャフトからベルトを介して回転軸に伝達される回転動力により補機類が駆動するように構成されている。

この種のプーリを回転軸の軸方向端部にボルト締結により固定する固定用プレートの一例が、例えば、特許文献１に開示されている。

特開平１１-１５３２１２号公報

ところで、固定用プレートにプーリの外径よりも大径の部材を用いると、固定用プレートがベルト等の周辺部品と干渉する場合があり、レイアウト上好ましくない。一方、固定用プレートにプーリの外径と略同径、或は、プーリの外径よりも小径の部材を用いると、ボルト締結時に固定用プレートがプーリと供廻りすることで、組み付け作業性の悪化を招くといった課題がある。

本開示の技術は、固定用プレートに関し、レイアウト性及び組み付け作業性の両立を図ることを目的とする。

本開示の技術は、回転軸の軸方向端部にプーリを固定する固定用プレートであって、前記軸方向端部には、締結手段の締結部と締結される被締結部が設けられており、前記プーリは、前記軸方向端部と前記固定用プレートとに挟持されると共に、少なくとも前記締結部を挿通させる第１挿通孔が設けられた円板状の被固定部を有しており、前記固定用プレートは、前記被固定部と同径又は、前記被固定部よりも小径の円盤状に形成されており、前記締結部を挿通させる第２挿通孔と、前記被固定部とは反対側に突出すると共に治具と係合可能な複数の被係合突起と、を備えることを特徴とする。

また、前記被係合突起が、前記固定用プレートの軸心を中心に対角に配置されていることが好ましい。

また、前記第２挿通孔を複数有すると共に、該複数の第２挿通孔が、前記固定用プレートの軸心を中心とする同心円上に所定のピッチで配置されており、前記複数の被係合突起が、前記同心円上の前記第２挿通孔とは異なる位置に配置されていることが好ましい。

また、前記被係合突起が、その筒内に前記治具の一部を受容可能な筒状に形成されていることが好ましい。

また、前記締結手段が前記締結部として雄ねじ部を有するボルトであり、前記被締結部が前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ穴であってもよい。

本開示の技術によれば、固定用プレートに関し、レイアウト性及び組み付け作業性の両立を図ることができる。

本実施形態に係る内燃機関をクランク軸方向から視た模式的な正面図である。本実施形態に係るポンプ駆動軸、従動プーリ及び、固定用プレートの模式的な分解斜視図である。（Ａ）は、ポンプ駆動軸にセットされた従動プーリを固定用プレートで固定する作業を模式的に示す斜視図であり、（Ｂ）は、従動プーリが固定用プレートによってポンプ駆動軸に組み付けられた状態を模式的に示す斜視図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る固定用プレートについて説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る内燃機関をクランク軸方向から視た模式的な正面図である。内燃機関としてのエンジン１０は、主としてシリンダブロック、シリンダヘッド、クランクケース、オイルパン等で構成されたエンジン本体部１１を備えている。エンジン本体部１１には、不図示のピストンからコネクティングロッド等を介して伝達される回転力を出力するクランクシャフト１２が回転可能に軸支されている。クランクシャフト１２の軸方向端部には、駆動プーリ１３が一体回転可能に設けられている。

エンジン本体部１１には、補機類の一例であるウォータポンプ１４やオルタネータ１６が取り付けられている。ウォータポンプ１４のポンプ駆動軸１５（回転軸の一例）には、従動プーリ２０が一体回転可能に固定されている。オルタネータ１６の駆動軸１７には、従動プーリ１８が一体回転可能に取り付けられている。駆動プーリ１３、従動プーリ２０，１８及び、テンションプーリ１９には、無端ベルトＢが巻き掛けられており、エンジン１０の回転動力が、クランクシャフト１２から駆動プーリ１３及び無端ベルトＢを介して各従動プーリ２０，１８に伝達されるようになっている。

本実施形態において、固定用プレート３０は、従動プーリ２０に設けられている。以下、これら従動プーリ２０及び固定用プレート３０の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。なお、固定用プレート３０は、駆動プーリ１３や従動プーリ１８、テンションプーリ１９にも適用することができる。これらのプーリ１３，１８，１９に適用する場合も略同様に構成されるため、詳細な説明は省略する。

図２は、本実施形態に係るポンプ駆動軸１５、従動プーリ２０及び、固定用プレート３０の模式的な分解斜視図である。

ポンプ駆動軸１５は、軸部１５Ａと、軸部１５Ａの入力側端に設けられたプーリ固定部１５Ｂ（軸方向端部）とを有する。プーリ固定部１５Ｂは、軸部１５Ａの軸径よりも大径の略円盤状に形成されている。プーリ固定部１５Ｂの略中心部には、従動プーリ２０を取り付ける際に位置決めとして機能する略円柱状のボス部１５Ｃが軸部１５Ａとは反対側に突出して設けられている。また、プーリ固定部１５Ｂには、軸心Ｃを中心とする同心円上に等ピッチに配置された複数（図示例では９０°間隔の計４個）の雌ねじ穴１５Ｄ（被締結部の一例）が設けられている。

なお、ポンプ駆動軸１５は、軸部１５Ａよりも大径のプーリ固定部１５Ｂを有するものとして説明したが、プーリ固定部１５Ｂを有しない形状としてもよい。この場合は、軸部１５Ａの入力側端面にボス部１５Ｃ及び雌ねじ穴１５Ｄをそれぞれ設ければよい。

従動プーリ２０は、大径円筒部２１と、小径円筒部２３とを一体に備えている。大径円筒部２１の筒内径は、プーリ固定部１５Ｂの外径よりも大径に形成されている。大径円筒部２１の外筒面には、周方向に延びる複数本のＶ溝２２が凹設されている。これらＶ溝２２には、無端ベルトＢ（図１参照）が巻き掛けられる。

小径円筒部２３は、円筒状の筒部２４と、円板状の端面部２５（被固定部）とを有する略有底円筒状に形成されている。筒部２４の筒内径は、プーリ固定部１５Ｂの外径よりも僅かに大径に形成されている。端面部２５の略中心部には、ボス部１５Ｃを挿通させる貫通孔２６が設けられている。また、端面部２５には、軸心Ｃを中心とする同心円上に等ピッチに配置された複数（図示例では９０°間隔の計４個）のボルト挿通孔２７（第１挿通孔）が設けられている。各ボルト挿通孔２７の孔中心と軸心Ｃとの離間距離は、各雌ねじ穴１５Ｄの穴中心と軸心Ｃとの離間距離と略同等に設定されている。すなわち、各ボルト挿通孔２７に挿入されるボルト５０～５３（締結手段の一例）の雄ねじ部５０Ａ～５３Ａ（締結部）が各雌ねじ穴１５Ｄと螺合することにより、従動プーリ２０がポンプ駆動軸１５に取り付けられるようになっている。

固定用プレート３０は、端面部２５の外径と略同径或は、端面部２５の外径よりも小径の円盤状に形成されている。すなわち、固定用プレート３０を端面部２５に取り付けた際には、固定用プレート３０の外周縁が端面部２５から突き出ることなく、端面部２５内に収まるようになっている。

固定用プレート３０の略中心部には、ボス部１５Ｃを挿通させる貫通孔３３が設けられている。また、固定用プレート３０には、軸心Ｃを中心とする同心円上に等ピッチに配置された複数（図示例では９０°間隔の計４個）のボルト挿通孔３１（第２挿通孔）が設けられている。各ボルト挿通孔３１の孔中心と軸心Ｃとの離間距離は、各ボルト挿通孔２７の孔中心と軸心Ｃとの離間距離と略同等に設定されている。すなわち、ボルト挿通孔３１からボルト挿通孔２７の順に挿入されるボルト５０～５３の雄ねじ部５０Ａ～５３Ａが雌ねじ穴１５Ｄと螺合することにより、従動プーリ２０の端面部２５がポンプ駆動軸１５の軸方向端部に締め付け固定されるようになっている。

固定用プレート３０の厚さＴは、特に限定されないが、各ボルト挿通孔３１，２７に挿入されて雌ねじ穴１５Ｄに螺合される雄ねじ部５０Ａ～５３Ａの先端部が、雌ねじ穴１５Ｄ（又は、プーリ固定部１５Ｂの端面）から突出しない範囲内で設定することが好ましい。固定用プレート３０の厚さＴを適宜に設定すれば、ボルト５０～５３と、他のプーリ１３，１８，１９（何れも図１参照）の固定等に用いられるボルトとの共通化を図ることができる。

さらに、固定用プレート３０には、従動プーリ２０とは反対側に突出する複数の円筒ボス部３２Ａ～Ｄ（被係合突起）が設けられている。本実施形態において、円筒ボス部３２Ａ～Ｄは計４カ所に設けられており、各一対が軸心Ｃを中心に対角上に配置されている。これら円筒ボス部３２Ａ～Ｄは、好ましくは、各ボルト挿通孔３１と同心円上に、各ボルト挿通孔３１と重ならない中間位置に等ピッチに配置されている。すなわち、軸心Ｃを中心とする同心円上にボルト挿通孔３１及び円筒ボス部３２Ａ～Ｄが交互に４５°間隔で配置されている。

円筒ボス部３２Ａ～Ｄの突出量は、特に限定されないが、好ましくは、駆動プーリ１３（図１参照）に巻き掛けられる他のベルト等の周辺部品と干渉しない範囲内にて適宜に設定すればよい。

図３（Ａ）は、ポンプ駆動軸１５にセットされた従動プーリ２０を固定用プレート３０で固定する作業を模式的に示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、従動プーリ２０が固定用プレート３０によってポンプ駆動軸１５に組み付けられた状態を模式的に示す斜視図である。

図３（Ａ）に示すように、ボルト５０を不図示の工具（例えば、六角レンチ等）で締結する際には、作業者は、対角上に配置された一対の円筒ボス部３２Ａ，３２Ｂの筒内に不図示の治具（例えば、ホールドレンチ等）の突起部をそれぞれ係合させる。次いで、作業者は、片方の手で治具を把持しながら、もう片方の手で工具を回すことによりボルト５０を締め付ける。この際、固定用プレート３０は、対角上の一対の円筒ボス部３２Ａ，３２Ｂと係合する治具に保持されているので、固定用プレート３０が従動プーリ２０及びポンプ駆動軸１５と供廻りすることなく、ボルト５０を容易に締め付けることができる。なお、図示例において、他のボルト５１～５３は、対応する各ボルト挿通孔３１に挿入されていない状態で示されているが、対応する各雌ねじ穴１５Ｄ（図２参照）に仮締めされていてもよい。

次いで、作業者は、治具を引き続き把持しながら、残りのボルト５１～５３を順不同（好ましくは対角順）に締め付けることにより、図３（Ｂ）に示すように、従動プーリ２０の組み付け作業を終了する。なお、図示例において、治具は円筒ボス部３２Ａ，３２Ｂに係合されるものとして説明したが、周辺部品との位置関係に応じて、治具の係合対象を他の円筒ボス部３２Ｃ，３２Ｄに適宜に切り替えながら作業を進めてもよい。

以上詳述した本実施形態によれば、固定用プレート３０を従動プーリ２０の端面部２５の外径と略同径或は、端面部２５の外径よりも小径の円盤状に形成したことにより、固定用プレート３０を端面部２５に取り付けた際には、固定用プレート３０が端面部２５内に確実に収まるように構成されている。これにより、固定用プレート３０と周辺部品との干渉が防止されるようになり、レイアウト性を効果的に向上することが可能になる。

また、固定用プレート３０には、治具（不図示）の突起と係合可能な複数の円筒ボス部３２Ａ～Ｄが設けられている。これにより、従動プーリ２０の組み付け作業時にボルト５０～５３を締め付けても、治具により保持された固定用プレート３０が従動プーリ２０及びポンプ駆動軸１５と供廻りすることを効果的に防止することが可能になり、組み付け作業性の向上を図ることができる。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態において、固定用プレート３０側の被係合突起を円筒ボス部３２Ａ～Ｄ、治具側を円筒ボス部３２Ａ～Ｄの筒内に係合する突起として説明したが、これらを入れ替えて構成してもよい。すなわち、固定用プレート３０側を突起、治具側を円筒ボス部としてもよい。この場合も、供廻りが効果的に防止されるようになり、組み付け作業性を向上することができる。

また、ボルト挿通孔３１や円筒ボス部３２Ａ～Ｄの個数は、図示例の４個に限定されず、従動プーリ２０や固定用プレート３０の大きさ等に応じて適宜に設定することができる。

１０エンジン
１１エンジン本体部
１５ポンプ駆動軸（駆動軸）
１５Ｂプーリ固定部（軸方向端部）
１５Ｄ雌ねじ穴（被締結部）
２０従動プーリ
２５端面部（被固定部）
２７ボルト挿通孔（第１挿通孔）
３０固定用プレート
３１ボルト挿通孔（第２挿通孔）
３２Ａ～Ｄ円筒ボス部（被係合突起）
５０～５３ボルト（締結手段）
５０Ａ～５３Ａ雄ねじ部（締結部）

Claims

回転軸の軸方向端部にプーリを固定する固定用プレートであって、
前記軸方向端部には、締結手段の締結部と締結される被締結部が設けられており、
前記プーリは、前記軸方向端部と前記固定用プレートとに挟持されると共に、少なくとも前記締結部を挿通させる第１挿通孔が設けられた円板状の被固定部を有しており、
前記固定用プレートは、前記被固定部と同径又は、前記被固定部よりも小径の円盤状に形成されており、前記締結部を挿通させる第２挿通孔と、前記被固定部とは反対側に突出すると共に治具と係合可能な複数の被係合突起と、を備え、
前記第２挿通孔を複数有すると共に、該複数の第２挿通孔が、前記固定用プレートの軸心を中心とする同心円上に所定のピッチで配置されており、前記複数の被係合突起が、前記同心円上の前記第２挿通孔とは異なる位置に配置されている
ことを特徴とする固定用プレート。
前記被係合突起が、前記固定用プレートの軸心を中心に対角に配置されている
請求項１に記載の固定用プレート。
前記被係合突起が、その筒内に前記治具の一部を受容可能な筒状に形成されている
請求項１又は２に記載の固定用プレート。
前記締結手段が前記締結部として雄ねじ部を有するボルトであり、前記被締結部が前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ穴である
請求項１から３の何れか一項に記載の固定用プレート。