(57)【要約】      （修正有）【課題】小形であると共に装着が簡単で、またかなりの荷重を支持すると共に部品の間違った整列によって生じる早期の摩耗及び騒音を回避する。【解決手段】枠１０に据え付けられ、回転軸２６を画定する少なくとも１個の内側ベアリングレース２４を含む本体１６を備えた駆動機構は、径方向基準面３４の第１側方に完全に配置される単一片ドラム４８を含む。本ドラムは、駆動ベルトと協働し得る踏面５０と、本体が挿入される開口と、内側ベアリングレースと反対側に配置される少なくとも１個の外側ベアリングレース５４を備える。幾何学基準面の第２側方に延出する回転要素３６に堅実に取り付けられる軸３０は、本体を貫通すると共に連結手段４０によってドラムに固定される。連結手段は、軸及びドラムの間において径方向に延出し、且つ回転軸と直交すると共に、ベアリングレースよりも横方向基準面から遠く離れたところに配置される幾何学面６２の接線方向にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構であって、
幾何学回転軸（２６）を画定する少なくとも１個の内側ベアリングレース（２４）を含む本体（１６）を備えた枠（１０）と、
単一片ドラム（４８）と、該ドラム（４８）は前記幾何回転軸と直交する幾何学基準面（３４）の一方側に完全に配置されると共に、
駆動ベルトと協働し得る踏面（５０）と、
前記本体が挿入される開口と、
前記内側ベアリングレース（２４）と反対側に配置される少なくとも１個の外側ベアリングレース（５４）とを備え、
ベアリング（２２）を形成するために、前記ベアリングレースに載置される回転体（５６）と、
前記本体を貫通すると共に、前記幾何学基準面の第２側に延出する回転要素に堅実に取り付けられる軸（３０，１３０，４３０，５３０）と、
前記軸を前記ドラムに連結する手段（４０，１４０，４４０，５４０）とを含み、該手段は、該軸及び該ドラムの間において径方向に延出すると共に、前記回転軸（２６）と直交すると共に、前記ベアリングレースよりも横方向基準面から遠く離れたところに配置される幾何学面（６２）の接線方向にある
ことを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
前記連結手段は、前記ドラムへの組み付けのための少なくとも１個の境界面（４６）を含み、該境界面（４６）は、前記ベアリングレースよりも前記横方向基準面から遠く離れたところに配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
【請求項３】
前記アセンブリ境界面及び前記回転軸の間の距離は、前記ベアリングのピッチ径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の機構。
【請求項４】
前記連結手段は、圧着、ブレーシング、溶着、接着、又は圧締めによって取り付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動機構。
【請求項５】
前記連結手段は、前記軸への組み付けのための少なくとも１個の境界面（２８，１２８）を含み、該境界面は前記回転軸から所定距離のところに配置され、前記本体の内径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の駆動機構。
【請求項６】
前記連結手段は好適には、嵌合によって前記軸に組み付けられるスリーブ（３８）を含むことを特徴とする請求項５に記載の機構。
【請求項７】
前記連結手段は、前記軸及び前記ドラムに組み付けられる少なくとも１個の中間部（４０）を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の機構。
【請求項８】
前記連結手段は、前記軸及び前記ドラムに組み付けられるカップ（４０）から成ることを特徴とする請求項７に記載の機構。
【請求項９】
前記本体は好適には、前記内側ベアリングレースが形成される内側リング（２０）を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１０】
前記内側リングは中間径方向対称面（４００）を有することを特徴とする請求項９に記載の機構。
【請求項１１】
前記内側ベアリングレースは前記本体に直接形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１２】
前記本体は２個の同時内側ベアリングレース（２４）を有すると共に、前記単一片ドラムは、該２個の内側ベアリングレースの反対側に配置される２個の外側ベアリングレース（５４）を備え、前記回転体と共に、２列の回転体を備えたベアリング（２２）を形成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の駆動機構。
【請求項１３】
前記２列の回転体の回転体荷重線（６２）は、前記基準面に対して傾斜させられることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の駆動機構。
【請求項１４】
前記回転体はボール（５６）であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１５】
前記単一片ドラムは中間径方向対称面（４００）を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１６】
前記ドラムは鋼部（４８）から成ることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の駆動機構を備え、前記回転要素はパドルホイール（３６）から成る自動車の冷却水ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト駆動機構に関し、特に非限定的に、ベルトによって自動車の冷却水ポンプのパドルホイールを駆動し得る機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、自動車用冷却水ポンプについて記載している。このポンプは、ケーシング要素の一方側に配置されるパドルホイールを含み、パドルホイールと反対側に本体を形成する。本体は、外方に突出すると共に、内側ベアリングレースの座部を形成する。パドルホイールは、本体の高さでケーシングから出ると共に、放射状アームによってプーリリムに連結される軸部に堅実に取り付けられる。外側ベアリングレースはリムに据え付けられており、内側及び外側レースは、一方ではパドルホイール、他方では放射状連結アームの間に軸方向に配置されるベアリングを形成する。アームは溶接によって、軸に固定される。このようにして、ポンプ及びケーシング要素は、単一のサブアセンブリを形成する。しかしながら、このサブアセンブリは、ベアリングが組み付けられると、軸部がプーリのアームに溶接されなければならないので、組み立てが極めて複雑である。とりわけ、パドルホイール及びプーリの軸方向整列は、組み立ての間に注意するのが極めて困難である。更に、アームはリムの半径方向中央面に略配置されると共に、ベアリングはリムの半径方向一端に制限される。一部のプーリが中心から外れた時でさえも、一列のボールのための空間のみが存在する。ベルトによってプーリに付与される力から生じるトルクは、プーリをオフセットさせると共に、これにより、軸部及びパドルホイールをオフセットさせる。更に、プーリリム及び外側レースの結合厚みは、ベアリングボールが利用できる空間の量を制限する。これらの理由全てのために、本機器が支持できる荷重が制限される。
【０００３】
また特許文献２は、自動車のエンジン用冷却水ポンプについて記載しており、ケーシング要素の一方側に装着されるパドルホイールを含み、軸端部には、ケーシング要素の他方側に配置されるプーリリムが堅実に取り付けられる。プーリは耐磨耗性ベアリングによって案内される。ベアリングの外側レースは、プーリリムの内部に直接形成される。内側ベアリングレースは、ポンプケーシングに堅実に取り付けられたフランジに据え付けられるピン部に形成される。プーリリムはケーシング要素及びフランジの間に配置されていることから、機器の軸方向及び半径方向寸法が増加する。また、部品の整列が極めて不完全であることから、軸及びケーシング要素の間のガスケットに関して、事前の注意が必要とされる。
【特許文献１】フランス特許第２，１６０，２０１号明細書
【特許文献２】欧州特許第０，２８９，９５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は従来技術の欠点を解決することを目指しており、小型であると共に装着が簡単であり、またかなりの荷重を支持すると共に、部品の間違った整列によって生じる早期の磨耗及び騒音を回避することができる機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的のために、本発明の第１態様によれば、駆動機構に関し、
幾何学回転軸を画定する少なくとも１個の内側ベアリングレースを含む本体を備えた枠と、
単一片ドラムと、単一片ドラムは幾何学的回転軸と直交する幾何学的基準面の一方側に完全に配置されると共に、
駆動ベルトと協働し得る踏面と、
本体が挿入される開口と、
内側ベアリングレースと反対側に配置される少なくとも１個の外側ベアリングレースとを備え、
ベアリングを形成するためにベアリングレースに載置される回転体と、
本体を貫通すると共に、幾何学面の第２側方に延出する回転要素に堅実に取り付けられる軸と
軸をドラムと連結させる手段とを含み、本手段は軸及びドラムの間において半径方向に延出すると共に、回転軸と直交し且つベアリングレースよりも横方向基準面から遠く離れて配置される幾何学面の接線方向にある。
【０００６】
外側ベアリングレースをプーリドラムに統合することにより、ベアリングレース間の距離を増加させて、回転体の寸法を増加させることができ、従ってベアリングは最大荷重を支持できる。ベアリングは、軸をドラムに連結させる手段及び枠の間において、軸方向に載置されるので、軸方向に小型のままである。
【０００７】
一実施形態によれば、連結手段は、ドラムへの組み付けのために少なくとも１個の境界面を含み、ベアリングレースよりも横方向面から遠く離れた位置に配置される。境界面の位置は組み付けを容易にする。アセンブリ境界面及び回転軸間の距離は、好適にはベアリングのピッチ径よりも大きい。従って、境界面の円周は極めて大きく、これは更に、組み付けをより簡単にするのに貢献する。ベアリング要素とりわけ回転体の組み付けは、しかしまたケージ及びガスケットの適用時にも、より簡単にされる。
【０００８】
連結手段は様々な方法で、特に圧着、ブレーシング、溶着、接着又は圧締めによって組み付けられ得る。
上記アセンブリ境界面の代替又は補足様式において、連結手段は、回転軸から所定距離のところに配置される、本体の内径よりも小さい軸への組み付けのための境界面を含む。直径が減少させられることにより、軸への組み付け境界面は、軸の本体への挿入を妨害しない。連結手段は好適には、嵌合により軸に組み付けられるスリーブを含む。
【０００９】
一実施形態によれば、連結手段は、軸及びドラムに組み付けられる少なくとも１個の中間部を含む。連結手段は好適には、軸及びドラムに組み付けられるカップから成る。このカップは有利には、アルミニウムから作られる。
【００１０】
代替法として、軸及び連結手段によって形成されるサブアセンブリを提供することができる。サブアセンブリはドラムに固定される。代替法として、軸に固定される、ドラム及び連結手段から成るサブアセンブリを提供することも可能である。
【００１１】
本体は好適には、内側ベアリングレースが形成される内側リングを含む。このリングは有利には半径方向対称面を有することにより、リングは配向に拘わらず装着され得る。
代替法として、内側ベアリングレースが本体に直接形成されるように設けられてもよい。更に、ボール寸法を増加させるために、適用可能な時に、ドラム及び本体の厚みを最適化させることも可能である。
【００１２】
好適には、本体は２個の同軸内側ベアリングレースを有し、単一片ドラムは、２個の内側ベアリングレースの反対側に配置される２個の外側ベアリングレースを備え、回転体と合わせて、二列の回転体を備えたベアリングが形成される。このようにして、機構が支持し得る荷重及び機構が伝達し得る力は、大きく増加させられる。有利には、両方の列の回転体の回転体荷重線は、径方向面に対して傾斜させられており、これによりベアリングのより一層の軸方向安定性が許容される。
【００１３】
回転体は好適にはボールであるが、円柱状又は円錐状ローラ又はニードルも可能である。
特に有利な一実施形態によれば、単一片ドラムが半径方向対称面を有するように設けられてもよい。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、本発明は上記機構を備えた冷却水ポンプに関し、回転要素はパドルホイールである。
しかしながら、回転要素はいかなる種類の受入れ又は駆動要素であってもよく、本発明の駆動機構は、ベルトから軸へ、或いは軸からベルトへ、力を等しく伝達することができる。
【００１５】
更なる効果及び特徴については、非限定的な例として提供されると共に、添付の図面に示される、以下の本発明の特定実施形態の説明からより明確にわかる。
提示を簡易にするために、本発明の様々な実施形態で共通する要素には、同じ符号が付されると共に、その説明については意図的に繰り返されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、冷却水回路１２及び外部１４の間の境界面を構成する枠１０は、ベアリング２２の内側リング２０のための円柱状座部１８を形成する本体１６を備える。リング２０は、機構の幾何学回転軸２６を画定する２個のベアリングレース２４を備える。本体１６はまた、軸が本体１６を貫通するのを可能にする軸方向開口２８を定める。運動用シール３２は、軸３０及び枠１０の間の水密性を保証しており、液体が開口を通り漏出するのを阻止する。枠１０は、軸３０が横切る半径方向幾何学基準面３４を画定する固定要素を構成する。パドルホイール３６は軸３０の一端、図面では面の左側に嵌合させられる。環状カップ４０のスリーブ３８は、外部へ向けて半径方向に延出すると共に、端縁４２を備え、軸の他端、図面の基準面の右側に嵌合される。カップは、その表面に分散させられる開口４４を有する。カップの縁４２が単一片ドラム４８の内側円柱状座部４６に嵌合させられることにより、カップ４０は軸３０及びドラム４８の間に機械式連結要素を構成する。
【００１７】
ドラム４８は鋼部品から構成されており、基準面３４のパドルホイールと反対側に完全に配置されると共に、ベルト（図示なし）と協働するプーリ踏面を構成する円柱状外面５０を備える。ドラム４８は中空であると共に、その内面５２は、本体１６が挿入される開口を定める。ドラム１０の内面５２は、内側リング２０のベアリングレース２４の反対側に配置される２個の外側ベアリングレース５４を構成する。これらのベアリングレース２４，５４は、２列のボール５６を装着するのを可能にする。２個のケージ５８は、各列のボールの間の隔離をもたらす。それ故、形成されたベアリングは、ベアリングレース２４，５４のいずれか側において、ドラムに据え付けられると共に内側リング２０と接触する、２個の環状ガスケット６０によって外部から保護される。２列のボールの荷重線６２は、好適には径方向面に対して傾斜させられると共に、ベアリングレースによって構成される２個の径方向点に配置される２点で、ドラムの回転軸を切り分ける。
【００１８】
図１の機構アセンブリは、特に真直である。内側リング２０、ドラム４８、２個のケージ５８、二列のボール５６、及び２個のガスケット６０から作られるベアリング２２が、第１工程において組み付けられる。ドラムが両端において略開口し、座部４６が二列のボールのピッチ径よりも大きく、更にベアリングの内径よりも大きい直径を有するという事実によって、本アセンブリはより簡単に作られる。次に、内側リング２０が本体に嵌合される。最後に、軸３０及びカップ４０から成るサブアセンブリが、ドラムの内側円柱状座部４６によって形成される境界面に嵌合される。最後に、パドルホイール３６が軸３０の
端部に嵌合される。図示するように、ベアリングレース２４，５４は基準面３４及びカップの接線である径方向面６２の間に配置される。
【００１９】
図２は、本発明の第２実施形態を示しており、本実施形態は、軸及び軸をドラムに固定する手段によって、本質的に第１態様と異なる。実際のところ、軸はこの場合、充填ポリアミド６，６から作られる中空部１３０から成り、一端においてパドルホイール３６を支持すると共に、他端に板金インサート１３８を備えており、インサート１３８はドラム４８へ向けてポリアミド部の外側に半径方向へ突出して、円板１４０を形成する。ドラム４８はその内面に、端縁１４７によって制限される溝１４６を備える。それ故、インサート１４０の径方向周縁は力によって挿入されると共に、縁１４７が溝１４６内の所定位置をとる前に、インサート１４０を通過する時に弾性変形する。円板１４０は、材料量及び質量を低減するために、開口４４が明白に装備される。
【００２０】
図２の機器アセンブリは、第１実施形態の機器アセンブリと類似する。第１工程は、ベアリング２２を軸１３０及びそのインサートから成るサブアセンブリに取り付ける前に、ベアリング２２を組み付けるものであり、次にパドルホイール３６が軸１３０の自由端に固定される。
【００２１】
図３は、本発明の第３実施形態を示す。本実施形態は、内側ベアリングレース２４が枠２１０に嵌合された本体２１６と一体形成される点において、本質的に図１の実施形態と異なる。
【００２２】
図４は、本発明の第４実施形態を示しており、本実施形態は、ドラム４４８及び内側リング４２０が径方向中間面４００に対して対称である点、及び軸４３０がプレス加工板金から成る単一片部品から構成され、第１実施形態と同様の方法で、ドラム４４８に固定されるカップ４４０を形成するために、一端が外方に張り出す点において、先の実施形態と異なる。本業界に精通した者であれば明確に理解し得ることであるが、部品数の削減及びベアリング装着方向を示す必要がもはやないという事実によって、アセンブリはより簡単に作られることとなり、自動化が改善される。
【００２３】
図５は、本発明の第５実施形態を示しており、本実施形態は、第４実施形態のドラムと類似する対称ドラム５４８と、第３実施形態と類似するベアリングレース２４を一体化した本体５１６と、本発明の第４実施形態と類似する、軸５３０を形成するプレス加工板金の単一部及び本体５４８と連結するための径方向延長部５４０から成るサブアセンブリとを組み合わせる。それ故、部品数が最小化される。
【００２４】
図６は、本発明の第６実施形態を示しており、本実施形態は、材料を変形させることにより、ピン３０を本体６４８に堅実に取り付ける特定方法を示す点において興味深い。最初に、フランジ６４０が軸の端部に嵌合される。フランジの周縁は、ドラムの端部において、座部６４６と接触する状態で載置される。次に、ドラムの縁６４７をフランジに押圧するために、工具が使用される。
【００２５】
当然のことながら、様々な変形が可能である。
踏面は、駆動ベルトと適応されたいかなる形状、例えばテーパ形状又は幾つかの錐台を備えた形状等であってもよい。必要であれば、ベルトとのより良好な協働を保証するために、溝又は他の隆起配列を備えてもよい。本願において使用されるベルトという用語は、一般的には、あらゆる断面を備えたあらゆる種類の無端可撓性リンクを含むと理解されなければならない。
【００２６】
本発明は冷却水ポンプに限定されず、パドルホイールは、ベルトによって駆動されるプ
ーリに堅実に取り付けられるように意図されたいかなる受入れ要素に置き換えられてもよい。またパドルホイールは、軸及びプーリドラムを駆動すると共に、ベルトを駆動するように意図された動力要素と置き換えられてもよい。
【００２７】
軸及びドラムの間の連結手段は、トルクを伝達するいかなる種類のもの、例えばスポーク又はアームであってもよい。取付要素は硬質であってもよく、或いはある程度の捩れ弾性を許容してもよい。
【００２８】
これら連結手段のドラムへの取付けは、いかなる手段によって、とりわけ圧着、上又は中への収縮加工、接着、又は溶接によって実行されてよい。ドラム及び連結手段の間の取付境界面は、平滑であってもよく、或いは隆起配列例えば溝を備えてもよい。
【００２９】
本業界に精通した者であれば、他の異形物を構成するために、いかにして様々な実施形態を互いに組み合わせるかも知っている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプーリ駆動機構を示す軸方向断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係るプーリ駆動機構を示す軸方向断面図。
【図３】本発明の第３実施形態に係るプーリ駆動機構を示す軸方向断面図。
【図４】本発明の第４実施形態に係るプーリ駆動機構を示す軸方向断面図。
【図５】本発明の第５実施形態に係るプーリ駆動機構を示す軸方向断面図。
【図６】本発明の第６実施形態に係るプーリ駆動機構を示す軸方向断面図。
【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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【外国語明細書】
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