(57)【要約】【課題】樹脂製のプーリにおいて、運転停止中に水滴が内輪の外周面に付着しても、次の始動時に半径方向外側に吹き飛ばして、ベアリングへの侵入を防止する。【解決手段】プーリ１は内輪４と外輪６と円板部７とで構成されており、円板部７を挟んで外向き環状溝８と内向き環状溝９が開口している。内輪４の一端はカバー１４で覆われている。外向き環状溝８及び内輪４には多数のリブ１５，１６が形成されている。円板部７の内周部に、外向き環状溝８と内向き環状溝４とに開口した連通穴１９（水滴排出手段）が各谷部１８の箇所ごとに形成されている。プーリ１の回転により、内向き環状溝９の側から空気が連通穴１９を通って外向き環状溝８に噴出する。水滴Ｗは空気流に乗ってカバー１４の外側に排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリングを介して中心軸が嵌まる内輪とベルトが巻き掛けられる外輪、及び、両者を繋ぐリング状の円板部とを有しており、前記内輪と外輪と円板部とにより、前記ベアリングの一端面の側に開口した外向き環状溝が構成されており、前記ベアリング及び内輪の一端面が前記中心軸に設けたカバーで外側から覆われるようになっている構成であり、かつ、回転によって前記外向き環状溝の内周部から半径方向外側に向いた空気流を発生させる水滴排出手段を設けている、
内燃機関用プーリ。
【請求項２】
前記外向き環状溝の内部に、前記内輪と外輪と円板部とに繋がって略放射方向に向いた多数のリブが、隣り合ったリブの間を滑らかに湾曲した谷状と成した状態で形成されており、前記各リブは、回転軸心方向から見て、前記外輪に繋がった外端が回転方向に向かって後ろ側にずれるように屈曲している、
請求項１に記載した内燃機関用プーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関用のプーリに関するもので、特に、樹脂製のプーリを好適な対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、アイドルプーリとして樹脂製のプーリが使用されている。この樹脂製プーリは、ベアリングを介して中心軸が嵌まる内輪とベルトが巻き掛けられる外輪、及び、両者を繋ぐリング状の円板部とを有しており、前記内輪と外輪と円板部とによって断面横向きＨ形の断面形状の基本構造になっている。従って、円板部を挟んで外向き環状溝と内向き環状溝とが背中合わせ状に開口しており、内外の環状溝に、多数の補強リブが放射状に形成されている。
【０００３】
樹脂製のアイドルプーリはベアリングを介して中心軸に回転自在に保持されていることが多いが、車両用内燃機関では、路面から跳ね上がった水や洗浄水がプーリに掛かることがあり、そこで、ベアリングへの水の侵入を防止するため、中心軸の外端面に、ベアリングを覆うカバーを固定している。
【０００４】
しかし、プーリの外向き環状溝に水が入ると、その水が内輪の端面を通ってベアリングに侵入するおそれがある。この点について特許文献１には、補強リブのうち円板部に繋がった入隅部の肉厚を厚くすることで、プーリの回転によって水滴の排除をガイドする構成が記載されている。また、特許文献１には、各補強リブを、回転軸心方向から見て湾曲した形態とすることも開示されている。
【０００５】
他方、特許文献２には、放熱性の向上のために、円板部に金属製の放熱部材をインサート成形し、放熱部材の一部を円板部の外側に露出させた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０３３６５号公報
【特許文献２】実開平０６−３２８１４号のＣＤ−ＲＯＭ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、プーリに水が掛かるのは機関の運転中とは限らず、機関の停止中に水が掛かることもある。また、機関の運転停止によるプーリの温度低下によって凝縮水が外向き環状溝の内周に付着することもある。そして、特許文献１の構成は、プーリが回転している状態での水滴除去には効果的であるが、機関の停止中に付着した水滴の排除にはさほど効果を発揮しないと云える。特に、内輪の外周に付着した水滴に対しては厚肉部のガイド作用が及ばないため、内輪の外周に付着した水滴がベアリングに向かって垂れ落ちることにはなんら効果がないと云える。
【０００８】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係るプーリは、ベアリングを介して中心軸が嵌まる内輪とベルトが巻き掛けられる外輪、及び、両者を繋ぐリング状の円板部とを有しており、前記内輪と外輪と円板部とにより、前記ベアリングの一端面の側に開口した外向き環状溝が構成されており、前記ベアリング及び内輪の一端面が前記中心軸に設けたカバーで外側から覆われるようになっている構成であり、かつ、回転によって前記外向き環状溝の内周部から半径方向外側に向いた空気流を発生させる水滴排出手段を設けている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記外向き環状溝の内部に、前記内輪と外輪と円板部とに繋がって略放射方向に向いた多数のリブが、隣り合ったリブの間を滑らかに湾曲した谷状と成した状態で形成されており、前記各リブは、回転軸心方向から見て、前記外輪に繋がった外端が回転方向に向かって後ろ側にずれるように屈曲している。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、内燃機関の運転中に水がプーリに外側（カバーを設けた側）から掛かった場合は、水が外向き環状溝に付着しても遠心力によって外輪の側に飛ばされて排除される。また、水が内輪の外周に掛かっても、水滴排出手段で生じた風に乗って、水はカバーと円板部との間の空間から半径外側に排出される。従って、機関の運転中に水がベアリングに侵入することを防止又は著しく抑制できる。
【００１２】
他方、機関の運転停止中に洗車等で円板部の内面に付着した水滴は、機関の始動によるプーリの回転による遠心力で外輪の側に飛ばされる。また、内輪の外周に付着した水滴は、機関の始動時に、水滴排出手段の風により、カバーの外周と円板部との間の隙間から外向き環状溝の外側に排除される。
【００１３】
このように、本願発明によると、外向き環状溝の内面に付着した水滴を的確に排除できるため、ベアリングに水が侵入することを防止又は著しく抑制できる。従って、ベアリングの耐久性を向上できる。また、水滴排出手段の風で熱も放散できるため、プーリやベアリングで発生した熱の放熱性を向上させることもできる。この面においても、ベアリングやプーリの耐久性を向上できる。
【００１４】
請求項２の構成を採用すると、隣り合ったリブ（外リブ）の間が滑らかな曲面の谷になっているため、遠心力で水滴を放射方向に飛ばす機能が確実化して、水滴の排出性を向上できる。また、リブが屈曲していることで、水滴は外周方向にも飛ばされるようにガイドされるため、水滴がリブ及び外輪から離脱することがスムースになる。この面からも、水滴の排出性能を向上できる。
【００１５】
また、請求項２では、プーリが回転を停止した状態で、相当数のリブは、屈曲点より半径方向内側の部分が水平に対して傾斜していても、屈曲点より外側に位置した外端部が水平姿勢やこれに近い傾斜姿勢になるため、運転停止中に多数のリブの外端部に溜める（付着させる）ことができる。その結果、運転停止中に水滴が外向き環状溝の内周部に垂れ落ちることを抑制できるのであり、この面からも、ベアリングの耐久性を向上できる。
【００１６】
更に、各リブの外端部が放射方向に対して傾斜していることにより、円板部と外輪との一体製が高くなるため、プーリは捩れにくくて剛性が高い構造になっている。その結果、リブの本数を低減して軽量化することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は第１実施形態の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は別例の要部断面図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）のIIA-IIA 視図、（Ｂ）は図１（Ａ）のIIB-IIB 視図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ｂ）及び図４のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は図２（Ｂ）及び図４のIIIB-IIIB 視断面図である。
【図４】第２実施形態の部分正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜３に示す第１実施形態を説明する。本実施形態は、ベルトが背面掛けされるアイドルプーリ１（以下、単にプーリ１」という）に適用しており、プーリ１は樹脂製である（金属ダイキャスト品であってもよい。）。
【００１９】
プーリ１は、機関本体（図示せず）に突設した中心軸２にベアリング３を介して嵌まった内輪４と、ベルト５が背面掛けされる外輪６、及び、内輪４と外輪６とを繋ぐリング状の円板部７を備えており、内輪４と外輪６と円板部７とで断面横向きＨ字状の形態を成している。従って、円板部７を挟んで、中心軸２の突出方向に開口した外向き環状溝８と、機関本体の側に開口した内向き環状溝９とが背中合わせに設けられている。
【００２０】
ベアリング３は、従来と同様に、インナーレース１０とアウターレース１１との間に多数のボール１２を配置した構造であり、インナーレース１０は中心軸２に嵌着し、アウターレース１１は内輪４に嵌着している。インナーレース１０とアウターレース１１との間には、内外のシールリング１３を配置している。
【００２１】
本明細書では、プーリ１を挟んで機関本体と反対側を外側、機関本体に向いた側を内側として定義しており、中心軸２の端面には、ベアリング３及び内輪４の外端面（一端面）を囲う金属板製のカバー１４がボルト１４′で固定されている。カバー１４は、外向き環状溝８の方に向いた外筒部１４ａを有しており、内輪４の外側ではポケット状の膨らみ部１４ｂになっている。
【００２２】
本実施形態では、円板部７は外輪６の幅方向の中心位置に配置されているが、内輪４の内端部は外輪６の外端部よりもカバー１４の側にずれており、従って、内向き環状溝９は、内周部の深さが外周部の深さよりも浅くなっている。また、ベアリング３におけるアウターレース１１の内端部は、内輪４の内側に露出している。もとより、内輪４と外輪６とを同じ横幅と成して、円板部７が内輪４の幅方向の中間部に位置させてもよい。
【００２３】
プーリ１の内向き環状溝９と外向き環状溝８とには、内輪４と円板部７と外輪６とに繋がった多数のリブ１５，１６を、周方向に沿って飛び飛びで多数形成している。このうち内向き環状溝９に設けた内リブ１５は、図２（Ａ）に示すように、軸方向から見て直線状に延びる板状形態であるが、各内リブ１５の内向き延長線は回転軸心１７を通らず、外端部１５ａが内端部１５ｂが回転方向（Ｒ方向）を向いた前方に位置するように傾斜している。つまり、多数の内リブ１５は、放射方向に向いた姿勢ではなく、外端が回転方向の前方側に位置するように渦巻き姿勢になっている。
【００２４】
他方、外向き環状溝８に設けた外リブ１６は、図２（Ｂ）に示すように、基本的には回転軸心１７から放射方向に向かいつつ、途中で、回転方向（Ｒ方向）と反対方向に向かうように屈曲している。従って、外リブ１６は、回転軸心１７の方向から見て、放射方向に向いた部分と傾斜状の外端部１６ｂとが繋がったく字形の形態を成している（外端部１６ｂは屈曲点よりも外側に位置した部分という意味であり、外端部１６ｂが放射方向に延びる部分より長くても差し支えない。従って、外端部は傾斜部と言い換えてもよい。）。
【００２５】
隣り合った外リブ１６の間の谷部１８は、図３（Ａ）に示すように、滑らかに湾曲した曲面の形態を成している。換言すると、隣り合った外リブ１６の間の谷部１８は、外向き凹状の曲面になっている。また、隣り合った外リブ１６の間の谷部１８は、外輪６及び内輪４に対しても滑らかな凹曲部を介して連続している。従って、谷部１８は円板部７と内輪４と外輪６とのいずれに対しても、滑らかな曲面で連続している。
【００２６】
図１（Ｃ）に示すように、谷部１８を、外輪６に向けて大きく湾曲した形態とすることも可能である。この場合は、円板部７は、外輪６に近づくほど厚さが厚くなる。
【００２７】
内リブ１５と外リブ１６とは、同じ本数でかつ内端部は軸方向から見て略同じ箇所に位置している。そして、円板部７の内周部に、請求項に記載した水滴排出手段の一環として、隣り合った各内リブ１５の間及び各外リブ１６の間に位置した多数の連通穴１９を空けている。連通穴１９は、プーリ１の回転軸心１７と平行に空けられている。
【００２８】
以上の構成において、水はプーリ１に対して外側から掛かるが、機関の運転中に水が掛かったら、水滴は、外リブ１６のガイド作用で外側に飛ばされる。この場合、水滴は遠心力で放射方向に流れて谷部１８の外果てから排出される場合と、谷部１８の外端まで行かずに途中で跳ね飛ばされる場合とがある。そして、本実施形態では外リブ１６は回転方向と反対側に向いた外端部１６ａを有するため、水滴は周方向にもガイドされることになり、このため、谷部１８の外端にスムースにガイドされて排出される。
【００２９】
また、隣り合った外リブ１６の間の谷部１８は外輪６に対しても滑らかに連続した凹曲面になっているため、水滴が谷部１８の中途部から排出される場合でも、水滴は凹曲面に案内されて外向き環状溝８の外側にスムースに排除される。
【００３０】
そして、運転中又は停止中に水滴が内輪４の外周に付着することがあるが、内リブ１５が回転方向に向かって倒れるように傾斜して全体として渦巻き形を成していることにより、隣り合った内リブ１５の間で空気が連通穴１９に向かう傾向を呈し（つまり、内リブ１５がファンの役割を果たし）、空気を連通穴１９から外向き環状溝８に向かけて噴出させることができる。
【００３１】
この場合、連通穴１９の軸方向に向かって噴出した空気の流れ方向の前方にはカバー１４のポケット部１４ｂがあっていわば袋小路になっているため、空気流はカバー１４に向けて前進できずに、図１（Ａ）に矢印で示すように、外輪６の側に（半径方向外側に）向きを変えて流れる。このため、内輪４の外周面や円板部７の内周部に付着していた水滴Ｗは、空気流に乗って外向き環状溝８の外側に排出される。従って、水滴がベアリング３に侵入することを防止又は著しく抑制できる。
【００３２】
また、連通穴１９を空気が通ることでプーリ１の熱の放散性が良くなるため、プーリ１の温度上昇を抑制できるのみならず、ベアリング３の熱がプーリ１に吸熱されることで、ベアリング３の温度上昇も抑制できる。
【００３３】
更に、連通穴１９から噴出した風がカバー１４に当たることでカバー１４が積極的に冷却されるが、ベアリング３に発生した熱は金属製の中心軸２を介してカバー１４に伝熱するため、ベアリング３で発生した熱を、伝熱性に優れた中心軸２及びカバー１４を利用して放散できる。つまり、カバー１４を放熱部材として利用できるのである。特に、実施形態のようにカバー１４をベアリング３のインナーレース１０の端面に密着させると、ベアリング３で発生した熱はインナーレース１０からカバー１４に直接伝熱されるため、放熱性を一層向上できる。
【００３４】
また、本実施形態のように外リブ１６をく字形に形成すると、図２（Ｂ）に示すように、運転停止中に水が掛かったり凝縮水が発生したりした場合、外端部１６ａが水平姿勢又はこれに近い姿勢になることで、水滴Ｗを外端部１６ａに付着させたままに保持できるため、水滴Ｗが内輪４の方向に垂れ落ちることを抑制できる。そして、外リブ１６の外端部１６ａに付着した水滴Ｗは機関の始動時に外側に飛ばされるため、問題は生じない。
【００３５】
上記の説明のとおり、内リブ１５は空気を連通穴１９から外向き環状溝８に向けて噴出させる役割を備えており、従って、内リブ１５も請求項に記載した水滴排出手段を構成している。すなわち、本実施形態では、内リブ１５と連通穴１９とが協働して水滴排出手段を構成している。
【００３６】
(2).第２実施形態・その他
図４に示す第２実施形態では、外リブ１６を、基本的には回転軸心１７から放射方向に延びる形態としつつ、外端部１６ａが回転方向と反対方向に向いて曲がるように湾曲している。従って、第１実施形態と同様に、水滴を円周方向に速やかに排除できる。谷部１８が凹曲面になっていることは第１実施形態と同様である。また、連通穴１９の機能も第１実施形態と同様である。
【００３７】
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、水滴排出手段において空気流を発生させるための方法としては、連通穴の入口部にリブを設けるなどしてもよい。ファンとして機能するリブ類は、別部材に製造してこれを溶着等でプーリに固定してもよい。
【００３８】
また、連通穴１９を、内向き環状溝９に向いた入口部が外向き環状溝８に開口した吐出口よりも回転方向に向かって手前側に位置するように回転軸線に対して傾斜させることで、空気が連通穴１９に流入するように構成することも可能である。従って、この場合は、排出手段は連通穴１９のみで構成される。
【００３９】
連通穴１９に風を送る手段としては、図１（Ｂ）の状態で、各内リブ１５を、その先端が付け根よりも紙面の下側にずれるように傾斜させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明は、実際にプーリに具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  プーリ
２  中心軸
３  ベアリング
４  内輪
５  外輪
７  円板部
８  外向き環状溝
９  内向き環状溝
１４  カバー
１５  水滴排出手段の一部を構成する内リブ
１６  外リブ
１６ａ  外リブの外端部
１７  回転軸心
１８  外向きリブの間の谷部
１９  水滴排出手段を構成する連通穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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