(57)【要約】      （修正有）【課題】支点軸受内部の温度変化により圧力が上昇した際でも良好なシール性を確保することができるようにしたプーリアームの支点軸受装置を提供する。【解決手段】油圧式オートテンショナによってテンションプーリがベルトを押圧する方向に付勢されるプーリアーム１にボス部４を設け、そのボス部４の中心孔５内にスリーブ７を挿入し、そのスリーブ７の両端部のそれぞれ外周にワッシャ８を嵌合し、スリーブ７内に挿通されたボルトの締め付けによりエンジンブロックに固定して、プーリアーム１を揺動自在に支持する。中心孔５の両端部に設けた大径のシール収容凹部１１内にシール部材１２を圧入する。シール部材１２の内周に内方向に向けて傾斜する径方向リップ１２ｃを設け、内部圧力が上昇した際に、その径方向リップ１２ｃが縮径する方向に弾性変形させるようにして、スリーブ７の外径面に対する接触圧力を高めるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンションプーリを支持し、油圧式オートテンショナによって前記テンションプーリがベルトを押圧する方向に付勢されるプーリアームに揺動中心となる筒状のボス部を設け、そのボス部の中心孔内にスリーブを挿入し、そのスリーブの前記ボス部の両端面から外側に位置する両端部にワッシャを嵌合し、そのワッシャおよびスリーブのそれぞれを前記スリーブ内に挿通されたボルトの締め付けによりアーム取付け対象に固定して、プーリアームを揺動自在に支持し、前記ボス部の中心孔における両端部に、その中心孔より大径のシール収容凹部を設け、そのシール収容凹部内にシール部材を組み込んで、外部からボス部内への異物の侵入を防止するようにしたプーリアームの支点軸受装置において、
前記シール部材が弾性材を素材として、前記シール収容凹部の内径面に圧入される円筒部と、その円筒部の外側端に連設された内向きの円環部と、その円環部の内周から前記円筒部内を斜め内方に向けて傾斜するテーパ状の径方向リップとを有してなり、前記径方向リップの先端部を前記スリーブの外径面に弾性接触させたことを特徴とするプーリアームの支点軸受装置。
【請求項２】
前記シール部材における円環部の外側面内周部に斜め外方に向けて傾斜する軸方向リップを設け、その軸方向リップの先端部を前記ワッシャの内側面に弾性接触させた請求項１に記載のプーリアームの支点軸受装置。
【請求項３】
前記シール部材が、シール芯金により補強され、そのシール芯金が、円筒部の一端に内向きフランジが設けられて断面Ｌ形とされ、前記円筒部の外径面および端面が前記シール部材の円筒部で被覆され、内向きフランジの外側面が前記シール部材の円環部で被覆された請求項１又は２に記載のプーリアームの支点軸受装置。
【請求項４】
前記ワッシャの前記ボス部の端面と対向する内側面の外周部に環状の凹段部を形成して、その凹段部の内側に前記シール収容凹部内に嵌合される円形膨出部を設け、前記ボス部の端面と微小間隙をおいて対向する前記凹段部の側面によりプーリアームの軸方向への移動を規制し、前記円形膨出部の側面に前記軸方向リップを弾性接触させた請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプーリアームの支点軸受装置。
【請求項５】
前記軸方向リップの自然状態での先端外径が前記シール芯金の円筒部の内径より小径とされ、前記円形膨出部の側面に弾性接触する状態での軸方向リップの先端外径が円形膨出部の外径より小径とされた請求項４に記載のプーリアームの支点軸受装置。
【請求項６】
前記シール収容凹部の開口端における内周部に前記円形膨出部の外周エッジとの間で間隙を形成するテーパ面を設けた請求項４又は５に記載のプーリアームの支点軸受装置。
【請求項７】
前記シール部材が、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ＡＣＭゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムのいずれか１種の合成ゴムからなる請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプーリアームの支点軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベルトの張力調整用テンションプーリを支持するプーリアームの支点軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オルタネータやエアコンディショナ用のコンプレッサ、ウォータポンプ等のエンジン補機を駆動するベルト伝動装置においては、テンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームに油圧式オートテンショナを連結し、その油圧式オートテンショナからプーリアームに負荷される調整力によってテンションプーリがベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢し、ベルトの張力変化を上記油圧式オートテンショナにより吸収してベルトの張力を一定に保つようにしている。
【０００３】
上記のようなベルト伝動装置はエンジンの外部に設けられるため、プーリアームの揺動中心となる支点軸受部内に泥水やダスト等の異物が侵入するおそれがある。その異物の侵入によってプーリアームの揺動が阻害され、あるいは、軸受部の寿命が著しく低下するため、上記支点軸受部には異物の侵入防止対策が必要とされる。
【０００４】
異物の侵入防止対策を施したプーリアームの支点軸受装置として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。
【０００５】
上記特許文献１に記載されたプーリアームの支点軸受装置においては、プーリアームに設けられた筒状のボス部の中心孔内に支点軸となるスリーブを挿入し、そのスリーブと中心孔の内径面間にスリーブとプーリアームを相対的に回転自在に支持するすべり軸受を組込み、上記スリーブの両端部に形成された小径筒部のそれぞれにワッシャを嵌合し、上記スリーブの内側に挿通されたボルトをエンジンブロックにねじ込み、そのボルトの締め付けによりスリーブおよびワッシャを固定して、スリーブを中心にプーリアームを揺動自在に支持している。
【０００６】
また、図５(ａ)に示すように、ボス部２０における中心孔２１の両端部に、その中心孔２１より大径の環状の凹部２２を設け、その凹部２２内にシール部材２３を組込み、そのシール部材２３に設けられた環状の基部２３ａをスリーブ２４の端部に嵌合し、その基部２３ａに連設された一対の相反する方向に傾斜するシールリップ２３ｂ、２３ｃの一方のシールリップ２３ｂにおける先端部を凹部２２の側面に弾性接触し、他方のシールリップ２３ｃの先端部をワッシャ２５の内側面に弾性接触して、そのシール部材２３によりすべり軸受２６やスリーブ２４が組み込まれたボス部２０の中心孔２１内に泥水やダスト等の異物が侵入するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７９０１４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１に記載された支点軸受装置においては、ベルトからの振動伝播によってプーリアームが高速度で揺動すると、すべり軸受２６での接触摩擦により発熱し、その揺動中心となる支点軸受内部が高温になり易い。その支点軸受内の温度変化による内圧の上昇により、図５(ｂ)に示すように、一方のシールリップ２３ｂが外方に向けて弾性変形し、凹部２２の側面から離反して密着性を保持することができず、外部からの異物侵入を防止することができなくなる。
【０００９】
この発明の課題は、支点軸受内部の温度変化により圧力が上昇した際でも良好なシール性を確保することができるようにしたプーリアームの支点軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明においては、テンションプーリを支持し、油圧式オートテンショナによって前記テンションプーリがベルトを押圧する方向に付勢されるプーリアームに揺動中心となる筒状のボス部を設け、そのボス部の中心孔内にスリーブを挿入し、そのスリーブの前記ボス部の両端面から外側に位置する両端部にワッシャを嵌合し、そのワッシャおよびスリーブのそれぞれを前記スリーブ内に挿通されたボルトの締め付けによりアーム取付け対象に固定して、プーリアームを揺動自在に支持し、前記ボス部の中心孔における両端部に、その中心孔より大径のシール収容凹部を設け、そのシール収容凹部内にシール部材を組み込んで、外部からボス部内への異物の侵入を防止するようにしたプーリアームの支点軸受装置において、前記シール部材が弾性材を素材として、前記シール収容凹部の内径面に圧入される円筒部と、その円筒部の外側端に連設された内向きの円環部と、その円環部の内周から前記円筒部内を斜め内方に向けて傾斜するテーパ状の径方向リップとを有してなり、前記径方向リップの先端部を前記スリーブの外径面に弾性接触させた構成を採用したのである。
【００１１】
上記のように、シール収容凹部内に組み込まれるシール部材を、シール収容凹部の内径面に圧入される円筒部の外側端に円環部を連設し、その円環部の内周から上記円筒部内を斜め内方に向けて傾斜するテーパ状の径方向リップを設けた構成とし、その径方向リップの先端部をスリーブの外径面に弾性接触させることにより、プーリアームの揺動中心となるボス部内の温度上昇によって圧力が上昇すると、径方向リップが縮径する方向に弾性変形して先端部がスリーブの外径面により強く接触することになり、上記径方向リップの接触部において良好なシール性が確保されることになる。
【００１２】
ここで、シール部材における円環部の外側面の内周部に斜め外方に向けて傾斜する軸方向リップを設け、その軸方向リップの先端部をワッシャの内側面に弾性接触させることにより、ボス部内の温度低下によって圧力が低下し、その内部圧力が外部圧力より低くなると、径方向リップが径方向外方に向けて弾性変形して接触圧が低下することになるが、この場合、外部圧力により軸方向リップがワッシャに向けて弾性変形してワッシャの内側面に強く接触することになり、軸受内部の圧力が外部より低下した場合でも、良好なシール性を確保することができる。
【００１３】
また、シール部材の円筒部でもって外径面および端面が被覆される円筒部の一端にシール部材の円環部でもって外側面が被覆される内向きフランジが設けられた断面Ｌ形のシール芯金をシール部材に設けると、そのシール芯金でシール部材を補強することができるため、シール部材の組込み性を高めることができると共に、安定した組込み状態を得ることができる。
【００１４】
この発明に係るプーリアームの支点軸受装置において、ワッシャのボス部端面と対向する内側面の外周部に環状の凹段部を形成して、その凹段部の内側にシール収容凹部内に嵌合される円形膨出部を設け、上記ボス部の端面と微小間隙をおいて対向する上記凹段部の側面によりプーリアームの軸方向への移動を規制し、上記円形膨出部の側面に軸方向リップを弾性接触させるようにすると、軸方向リップが弾性接触する円形膨出部の側面はボス部端面からボス部内に入り込んで、微小間隙との間に距離が確保されるため、円形膨出部の側面に異物が付着してシール性が阻害されることが少なくなり、良好なシール性を長期にわたって維持することができる。
【００１５】
ここで、軸方向リップの自然状態での先端外径がシール芯金の円筒部の内径より小径とされ、円形膨出部の側面に弾性接触する状態での軸方向リップの先端外径を円形膨出部の外径より小径とすると、支点軸受装置の組立て時に軸方向リップの先端部がワッシャとボス部の対向面間に挟み込まれて損傷するのを防止することができる。
【００１６】
また、シール収容凹部の開口端における内周部に円形膨出部における側面の外周エッジとの間で間隙を形成するテーパ面を設けると、回転方向のガタの形成によりボス部が振れ回る状態でワッシャとの間で形成される微小間隙の範囲内で軸方向に移動したとしても、円形膨出部の外周がシール収容凹部の内径面に接触することはなく、プーリアームの揺動が阻害されるのを防止することができる。
【００１７】
ボス部の開口端を密閉するシール部材は、径方向リップがスリーブの外径面と摩擦接触し、また、軸方向リップがワッシャの内側面と摩擦接触するため、耐摩耗性に優れた合成ゴムで形成するのがよい。そのようなゴムとして、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ＡＣＭゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、上記のように、ボス部のシール収容凹部内に組み込まれるシール部材に、円筒部と、その円筒部の外側端に連設された内向きの円環部と、その円環部の内周から円筒部内を斜め内方に向けて傾斜するテーパ状の径方向リップとを設け、上記円筒部をシール収容凹部の内径面に圧入して、径方向リップの先端部をスリーブの外径面に弾性接触させるようにしたので、ボス部内の温度上昇による圧力上昇時には、径方向リップが縮径する方向に弾性変形するため、スリーブの外径面に対する径方向リップの先端部の密着力が高くなり、上記径方向リップの接触部において良好なシール性を確保することができ、異物の侵入を安定的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係るプーリアームの支点軸受装置を採用した補機駆動用ベルト伝動装置の正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図２の支点軸受部の拡大断面図
【図４】図３のシール部材の組込み部の拡大断面図
【図５】(ａ)は、従来の支点軸受部の一部を示す断面図、(ｂ)は、シール部材が内部圧力の上昇によって弾性変形した状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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は補機駆動用ベルト伝動装置を示す。このベルト伝動装置においては、揺動可能に支持されたプーリアーム１と、そのプーリアーム１の揺動側端部に回転自在に支持されたテンションプーリ２と、そのテンションプーリ２がベルトＢを押圧する方向にプーリアーム１を付勢する油圧式オートテンショナ３とからなっている。
【００２１】
図２に示すように、プーリアーム１は筒状のボス部４を有し、そのボス部４の中心孔５内にすべり軸受６が組み込まれ、そのすべり軸受６内に金属製のスリーブ７が嵌合されている。
【００２２】
スリーブ７は、ボス部４の軸方向長さより長く、そのボス部４の両端から外部に臨む両端部に小径筒部７ａが設けられ、その小径筒部７ａのそれぞれ外周にワッシャ８が嵌合されている。ワッシャ８は、金属製とされ、メッキ処理されて耐食性が付与されている。
【００２３】
スリーブ７およびワッシャ８は、スリーブ７内に挿入されてアーム取付け対象としてのエンジンブロック１０にねじ込まれるボルト９の締め付けによりエンジンブロック１０に固定され、そのスリーブ７およびワッシャ８を支点軸としてプーリアーム１が揺動可能とされている。
【００２４】
図３に示すように、ボス部４の中心孔５の両端部には、その中心孔５より大径のシール収容凹部１１が形成され、そのシール収容凹部１１のそれぞれ内部にシール部材１２が組み込まれている。
【００２５】
図４に示すように、シール部材１２は、シール収容凹部１１の内径面に圧入される円筒部１２ａの外側端に内向きの円環部１２ｂを連設し、その円環部１２ｂの内周部に径方向リップ１２ｃを設け、上記円環部１２ｂの外側面の内周部に軸方向リップ１２ｄを設けた合成ゴムの成形品からなっている。合成ゴムとして、耐摩耗性に優れたゴムが採用されている。そのようなゴムとして、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ＡＣＭゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。
【００２６】
シール部材１２は、その成形時にシール芯金１３がモールドされる。シール芯金１３は、円筒部１３ａの一端に内向きのフランジ１３ｂを設けた断面Ｌ形とされ、上記円筒部１３ａの外径面および端面がシール部材１２の円筒部１２ａで被覆され、また、内向きフランジ１３ｂの外側面が円環部１２ｂで被覆されるモールド成形とされて、シール部材１２を補強している。
【００２７】
シール部材１２における径方向リップ１２ｃは、円筒部１２ａの内側を斜め内方に向けて傾斜するテーパ状とされ、その先端部がスリーブ７の外径面に弾性接触している。また、軸方向リップ１２ｄは斜め外方に向けて傾斜するテーパ状とされ、その先端部がワッシャ８の内側面に弾性接触している。
【００２８】
ワッシャ８のボス部４端面と対向する内側面の外周部には環状の凹段部８ａが形成され、その凹段部８ａの形成によってワッシャ８の内側面に円形膨出部８ｂが設けられている。円形膨出部８ｂはシール収容凹部１１内に嵌合し、その膨出部８ｂの内側面にシール部材１２の軸方向リップ１２ｄの先端部が弾性接触している。
【００２９】
ここで、凹段部８ａの側面がボス部４の端面に接触していると、その接触部の摩擦によりプーリアーム１の揺動が阻害されることになるため、凹段部８ａの側面とボス部４の端面間には微小間隙１４が設けられている。このため、ボス部４は、間隙１４の範囲内において軸方向に移動可能とされて、上記凹段部８ａの側面によってボス部４の軸方向への移動が規制される。
【００３０】
また、上記微小間隙１４の範囲内でボス部４が軸方向に移動する場合において、ボス部４の内側で回転方向のガタが生じると、ボス部４に振れ回りが生じ、円形膨出部８ｂの外径面がシール収容凹部１１の内径面に接触して、ボス部４の移動が阻害されることが考えられる。そこで、図４では、シール収容凹部１１の開口端部にテーパ面１５を設けて、円形膨出部８ｂの側面における外周のエッジＥとテーパ面１５間に、ボス部４の軸方向の移動を許容する比較的大きな間隔を形成している。
【００３１】
図４において、同図の鎖線イは、軸方向リップ１２ｄの自然状態を示し、その自然状態における軸方向リップ１２ｄの先端外径Ｄはシール芯金１３における円筒部１３ａの内径ｄより小径とされ、また、円形膨出部８ｂの側面に弾性接触する状態での軸方向リップ１２ｄの先端外径は円形膨出部８ｂの外径より小径とされて、軸方向リップ１２ｄの先端部が円形膨出部８ｂの側面と常に接触する状態が確保されるようにしている。
【００３２】
実施の形態で示すプーリアームの支点軸受装置は上記の構造からなり、シール部材１２の組付けは、スリーブ７の小径筒部７ａにワッシャ８を嵌合する前段においてシール収容凹部１１内に組み付ける。その組み付けは、円筒部１２ａの開口端を先にして、その円筒部１２ａをシール嵌合凹部１１の内径面に圧入し、径方向リップ１２ｃの先端部をスリーブ７の外径面に弾性接触させる。
【００３３】
上記のようなシール部材１２の組み付け後、スリーブ７の両端の小径筒部７ａのそれぞれにワッシャ８を嵌合する。この場合、円形膨出部８ｂを先にしてワッシャ８を嵌合する。そのワッシャ８の嵌合により、円形膨出部８ｂが軸方向リップ１２ｄを押圧するため、軸方向リップ１２ｄは弾性変形し、その復元弾性により先端部が円形膨出部８ｄの側面に弾性接触する。
【００３４】
ここで、軸方向リップ１２ｄは、自然状態での先端外径Ｄがシール芯金１３における円筒部１３ａの内径ｄより小径とされ、また、円形膨出部８ｂの側面に弾性接触する状態での軸方向リップ１２ｄの先端外径が円形膨出部８ｂの外径より小径とされているため、ワッシャ８の組み込み時にボス部４とワッシャ８の対向部間に軸方向リップ１２ｄの先端が噛み込まれるという不都合の発生はない。また、軸方向リップ１２ｄの先端部が円形膨出部８ｂの側面に弾性接触する状態を常に確保することができる。
【００３５】
上記のようなシール部材１２およびワッシャ８の組み付け後、スリーブ７内にボルト９を挿入し、そのボルト９をエンジンブロック１０にねじ係合して締め付けると、スリーブ７およびワッシャ８が固定され、そのスリーブ７を中心にしてプーリアーム１が揺動自在の支持とされる。
【００３６】
図１および図２に示すように、プーリアーム１を揺動自在に支持し、そのプーリアーム１に油圧式オートテンショナ３の調整力を付与するベルトＢの張力調整状態において、ベルトＢの張力が変化するとプーリアーム１がスリーブ７を中心に揺動する。その揺動により、すべり軸受６での接触摩擦により発熱して温度上昇し、その温度変化によりボス部４内の圧力が上昇する。
【００３７】
このとき、シール部材１２に設けられた径方向リップ１２ｃは、斜め内方に向けて傾斜しているため、ボス部４内の圧力により径方向リップ１２ｃは縮径する方向に弾性変形して先端部がスリーブ７の外径面により強く押し付けられることになる。このため、径方向リップ１２ｃの先端接触部において良好なシール性が確保され、外部からの異物の侵入が安定的に防止されることになる。
【００３８】
ここで、エンジンの停止により、ボス部４内の温度が低下して圧力が低下し、その内部圧力が、外部圧力より低くなると、スリーブ７の外径面に対する径方向リップ１２ｃの接触圧力が低下してシール性が低下する。しかし、このとき、外部圧力により軸方向リップ１２ｄがワッシャ８に向けて弾性変形して、円形膨出部８ｂの側面に強く接触することになる。したがって、ボス部４内の圧力が外部より低下した場合でも、良好なシール性が確保されることになり、異物の侵入は安定的に防止される。
【符号の説明】
【００３９】
１    プーリアーム
２    テンションプーリ
３    油圧式オートテンショナ
４    ボス部
５    中心孔
７    スリーブ
８    ワッシャ
８ａ  凹段部
８ｂ  円形膨出部
９  ボルト
１０  エンジンブロック（アーム取付け対象）
１１  シール収容凹部
１２  シール部材
１２ａ  円筒部
１２ｂ  円環部
１２ｃ  径方向リップ
１２ｄ  軸方向リップ
１３  シール芯金
１３ａ  円筒部
１３ｂ  内向きフランジ
１４  微小間隙
１５  テーパ面
【図１】
2014098411.tif 000003
【図２】
2014098411.tif 000004
【図３】
2014098411.tif 000005
【図４】
2014098411.tif 000006
【図５】
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