(57)【要約】【課題】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したプーリユニットを提供することである。【解決手段】プーリ１０のボス部１３内に組み込まれた転がり軸受２０を、その転がり軸受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た一対のダストカバー３０で覆う。一対のダストカバー３０のそれぞれ外周部にプーリ１０の側面に対して隙間３６、４２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１０側面に密着する環状の柔軟性を有するシール部材３４、４０を設けて、ダストカバー３０内に高圧洗浄水や泥水が入り込むのを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト案内輪（１１）の内径面に環状フランジ（１２）が設けられ、その環状フランジ（１２）の内径部にボス部（１３）が設けられたプーリ（１０）と、そのプーリ（１０）のボス部（１３）内に組み込まれた転がり軸受（２０）と、その転がり軸受（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、
前記一対のダストカバー（３０）のそれぞれ外周部に、前記プーリ（１０）の側面に対して隙間（３６、４２）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（１０）側面に密着する環状の柔軟性を有するシール部材（３４、４０）を設けたことを特徴とするプーリユニット。
【請求項２】
前記シール部材（３４）が、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た請求項１に記載のプーリユニット。
【請求項３】
前記シール部材（３４）が、前記ベルト案内輪（１１）の側面内周部に形成された環状凹部（１５）の側面に対して隙間（３６）をもって対向配置されて、外径面と環状凹部（１５）の外周壁内径面との対向部間にも隙間（３７）が設けられた請求項１に記載のプーリユニット。
【請求項４】
前記シール部材（３４）が、断面矩形とされ、そのシール部材（３４）の軸方向厚さをａとし、外径面からダストカバー（３０）の外径面に至る径方向幅をｂとしたとき、軸方向厚さａが、ａ＝ｂ／５以下とされた請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプーリユニット。
【請求項５】
前記プーリ（１０）と前記シール部材（３４）の対向面における少なくとも一方に複数の溝（１７、３８）が形成された請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプーリユニット。
【請求項６】
前記ダストカバー（３０）が、前記ボス部（１３）の外径面を覆う円筒部（３９）を外周に有し、その円筒部（３９）の開口端に前記シール部材（４０）が設けられて、前記環状フランジ（１２）の側面間に隙間（４２）が形成された請求項１に記載のプーリユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２７０８８２号公報
【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。
【０００９】
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。
【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、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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係るプーリユニットの実施の形態を示す縦断面図
【図２】（I）は図１のシール部材の取り付け部を拡大して示す断面図、（II）はシール部材が弾性変形した状態を示す断面図
【図３】この発明に係るプーリユニットの他の実施の形態を示す縦断面図
【図４】（I）はベルト案内輪の他の例を示す断面図、（II）は（I）の平面図
【図５】（I）はシール部材の他の例を示す断面図、（II）は（I）の平面図
【図６】この発明に係るプーリユニットのさらに他の実施の形態を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【符号の説明】
【００３９】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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