(57)【要約】【課題】プーリの角度方向の振動発生を防止して、ベルトの案内を安定的に行ない、耐久性の高いプーリを提供することを課題としている。【解決手段】外周面に曲面のベルト案内面を有する外側部材と、固定部に取付けられる内側部材と、前記外側部材と前記内側部材と間に介在する玉列と、を有するプーリにおいて、ベルト案内面に形成された曲面の最大径部の軸方向中心と、玉列の軸方向中心とを互いに軸方向に０．２ｍｍないし１ｍｍの範囲で離隔させたことを特徴とするプーリによって課題の解決を図る。【選択図】図１
2007132381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向外方に凸状の曲面が形成されているベルト案内面を外周面とする外側部材と、
固定部に取付けられる内側部材と、
前記外側部材と前記内側部材と間に介在する玉列と、
前記外側部材と前記内側部材との間の空間を密封する密封シールとからなるプーリにおいて、
前記ベルト案内面に形成された曲面の最大径部の軸方向中心線と、前記玉列の軸方向中心線との距離を互いに軸方向に０．２ｍｍないし１ｍｍの範囲で離隔させたことを特徴とするプーリ。
【請求項２】
前記外側部材はベルト案内部材と、該ベルト案内部材の内周面に嵌合された玉軸受の外輪からなることを特徴とする請求項１に記載のプーリ。
【請求項３】
前記外側部材は玉軸受の外輪からなることを特徴とする請求項１に記載のプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジン補機を駆動するベルトを案内するテンショナーや中間プーリ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト案内用のプーリＨｚは、図５、図６にて説明するように、ベルト案内部材７ｚと、ベルト案内部材７ｚの内方に取付けられ、プーリＨｚを回転可能に支持する玉軸受Ｂとから構成されているのが一般的である。なお、図５、図６は回転中心線Ｘ１−Ｘ１の上半分を表している。
【０００３】
ベルト案内部材７ｚの外周面はベルト案内面７１ｚとなり、ベルト（図示、略）をベルト走行方向（図５において、紙面に対して直交する方向）に直角な方向に、ベルト案内面７ｚとベルトとの位置ズレを生ぜずに安定した状態で案内するために、ベルト案内面７１ｚに曲率寸法Ｒの円弧状のベルト案内面７１ｚを形成している。そして、ベルト案内面７ｚは、軸方向の略中央部が最大径部Ｄｚになるように設定されている。これは、ベルトの幅方向（プーリの軸方向）の中心がベルト案内面７１ｚの最大径部Ｄｚと一致して走行される特性を利用している。
【０００４】
玉軸受Ｂは、外輪１と内輪２と、外内輪との間に介在する玉３と、玉３を保持する保持器４と、封入されている潤滑用グリースＧと、玉軸受Ｂの両端部に取付けられた密封シール５，５とからなっている。
【０００５】
外輪１はベルト案内部材７ｚの内周面７２ｚに嵌合されて、案内部材７ｚと一緒に回転する。
【０００６】
内輪２は、軸（図示、略）などの固定部材に取付けられエンジンなどに固定され、非回転である。
【０００７】
密封シール５は、外輪１に外周部５１で取付けられ、密封シール５の内周はシールリップ５２を形成してシールリップ５２が内輪２と摺接して密封部２３を形成している。
【０００８】
ベルト案内部材７zと玉軸受Ｂとを組立てたとき、ベルト案内面７１ｚに形成されている円弧の最大径部Ｄｚと玉３の中心Ｏ１を通る玉軸受Ｂの軸方向中心線ＣＬｚとは軸方向に一致するように設定されている。
【０００９】
また、玉軸受Ｂは所定のラジアルすきまを有しているので、外輪１は内輪２に対して相対的に所定量の角度方向すきまが存在する。
【００１０】
次に、図６を参照しながら、プーリが回転しているときの状態を説明する。
【００１１】
図６は図５に示す構成部品のうち、ベルト案内部材７ｚ、外輪１および内輪２を２点破線で表し、内輪２を固定して、固定した内輪２に対してベルト案内部材７ｚと外輪１からなる外側部材の角度方向の動きを説明したものである。玉３、保持器４、密封シール５は省略している。
【００１２】
プーリＨｚが回転すると、ベルトの蛇行などによって、ベルトとベルト案内部材７ｚとが、ベルト走行方向に直角な方向（軸方向）に走行位置が相対的に微妙な位置ズレを生ぜしめるような外力がベルトに生じる場合が多い。
【００１３】
この外力は軸方向に往復に繰返す交番的な荷重である。この荷重が振動荷重となって、ベルト案内面７１ｚに最大径部Ｄｚを形成していても、ベルトとベルト案内面７１ｚとの間で、玉軸受Ｂの軸方向中心線ＣＬｚを中心に、軸方向に交番的に位置ズレが生じる。
【００１４】
その結果、ベルトからプーリＨｚにかかる半径方向の荷重位置が振動に連動して、軸方向に移動するので、荷重線の方向が玉３の中心からそれることになる。
【００１５】
前述のように、玉軸受Ｂには所定のラジアルすきまがあり、それに対応して外輪１と内輪２との所定量の角度方向すきまが存在するので、
位置ズレによって、荷重線の方向が玉の中心からそれることによって、中心線ＣＬｚに対し、軸方向（図６の紙面上は左右方向）両側に相対的傾きαを交番的に生じてしまう。全体としては２αの振幅になる。
【００１６】
この傾きαが軸方向に繰り返し発生して、角度方向に玉軸受Ｂの振動を招来する事になる。
【００１７】
その振動により、シールリップ５２と内輪２との密封部２３において、シールリップ５２の圧力が増加したり減少したり、しかも交番的に変化する。この結果、密封性能が低下して、玉軸受Ｂに封入されている潤滑剤グリースＧが漏洩する虞がある。
【００１８】
グリースＧの漏洩は、プーリＨｚの取付けられた周辺部を汚すだけではなく、玉軸受Ｂの潤滑寿命を低下させる要因にもなるし、又、振動音の増加となり、それらが相俟って玉軸受Ｂの耐久性を低下させる結果となる。
【００１９】
プーリの性能の改善に関して、提案がある（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平０９−１１９５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献１は、冷異音対策に関するもので、要旨としては、玉軸受の軌道溝とボールを２点で接触させることによって、自励振動を防止しようとする点にあり、ベルト案内面の位置ズレに起因する振動に関する事には言及されていない。
【００２１】
本発明は、上述のような点に鑑みなされたもので、プーリの角度方向の振動発生を防止して、ベルトの案内を安定的に行なえるプーリを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的を達成するため、本発明は、
半径方向外方に凸状の曲面が形成されているベルト案内面を外周面とする外側部材と、
固定部に取付けられる内側部材と、
前記外側部材と前記内側部材と間に介在する玉列と、
前記外側部材と前記内側部材との間の空間を密封する密封シールとからなるプーリにおいて、
前記ベルト案内面に形成された曲面の最大径部の軸方向中心線と、前記玉列の軸方向中心線との距離を互いに軸方向に０．２ｍｍないし１ｍｍの範囲で離隔させたことを特徴とするプーリを提供する。
【００２３】
また、本発明は、
前記外側部材はベルト案内部材と、該ベルト案内部材の内周面に嵌合された玉軸受の外輪からなることを特徴とするプーリを態様とする。
【００２４】
また、本発明は、
前記外側部材は玉軸受の外輪からなることを特徴とするプーリを態様とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、プーリの角度方向の振動発生を防止して、ベルトの案内を安定的に行なえるプーリを提供する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係わる実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１、図２、図３を参照して本発明の実施形態１を説明する。
図１は、回転中心線Ｘ１−Ｘ１より上側を示す半断面図である。
【００２８】
同図において、本実施形態のプーリＨ１は、ベルト案内部材７とベルト案内部材７の内周面７２に取付けられ、プーリＨ１を回転可能に支持する玉軸受Ｂからなっている。
【００２９】
ベルト案内部材７は外周面をベルト案内面７１とし、ベルト案内面７１は半径方向外方に凸状の曲面が形成されており、図１においては、前記曲面は所定の曲率半径Ｒを有する円弧面としている。ベルト案内面７１の軸方向略中央は凸状曲面の最大径部Ｄとなっている。
【００３０】
最大径部Ｄを設定してある理由は、ベルトがベルト走行方向に直角な方向（図１において、紙面に平行な方向、すなわち、プーリの軸方向）にベルト案内面７１上で位置ズレを生ぜしめないで、安定した状態の案内をするためである。これは、ベルトの中心がベルト案内面７１の最大径部Ｄと一致して案内される特性を有しているので、その特性を利用しようとするものである。
【００３１】
ベルト案内部材７は、鉄系及びアルミ系の金属、合成樹脂から、適宜に選択された材料でよい。
【００３２】
なお、本実施形態では半径方向外方に凸状の曲面として円弧面を採用しているが、円弧面に限らず、楕円面、双曲面でも実施するものである。
【００３３】
玉軸受Ｂは、外輪１と、内輪２と、外内輪間に介在された玉３と、玉３を保持する保持器４と、外内輪間の軸受空間を密封する密封シール５，５と軸受空間に封入されている所定量のグリースＧとからなっている。
【００３４】
密封シール５は玉軸受Ｂの両端部に取付けられて、外周部５１で外輪１に固定され、内周部はシールリップ５２を形成してあり、内輪２と摺接することによって、密封部２３を形成している。
【００３５】
また、玉軸受は所定の半径方向すきまを有しており、そのために、角度方向（図１において、紙面に平行な方向）に対して、外輪１と内輪２とは角度方向左右に相対的に２αの角度方向すきまが存在している。
【００３６】
次に、ベルト案内部材７と玉軸受Ｂを組付けた状態に関し説明する。
玉軸受Ｂは外輪１が、ベルト案内部材７の内周面７２に嵌合されベルト案内部材７とで外側部材を構成する。外輪１は軸方向には、ベルト案内部材７の一方の端部側内方に設けられたつば部７３と、他方の端部側内周面に取付けられる止め輪９とによって軸方向の位置が決められている。
【００３７】
円弧面の最大径部Ｄの位置を示す軸方向中心線ＣＬ１と玉軸受Ｂの軸方向中心線ＣＬ２とは互いに離隔するように組付けられ、その離隔距離ｅは０．２から１．０ｍｍに設定されている。
【００３８】
内輪２は、内側部材となり、内周面２２で固定部材（図示、略）に取付けられ、回転はしない。
【００３９】
ベルトからベルト案内部材７に半径方向から加わる荷重ｆの作用点の中心は、ベルト案内面７１の最大径部Ｄになる。玉軸受Ｂが荷重ｆを受ける位置は玉の中心Ｏ１を通る軸受の中心線ＣＬ２上であり、中心線ＣＬ２から荷重ｆの作用点までは離隔距離ｅだけ偏倚した状態になっている。
【００４０】
図２、図３を参照しながら、作用に関して説明する。
【００４１】
図２に、固定部材（図示、略）に取付けられた内輪２を基準にして、外側部材であるベルト案内部材７と外輪１が角度方向すきまの２分の１であるαだけ傾いて、その状態を維持しながら回転している状態を破線図で示している。
【００４２】
図２は図１に示す構成部品のうち、ベルト案内部材７、外輪１および内輪２を２点破線で表し、内輪２を固定して、固定した内輪２に対してベルト案内部材７と外輪１からなる外側部材の角度方向の動きを説明したものである。玉３、保持器４、密封シール５は省略している。
【００４３】
荷重ｆの中心が作用するベルト案内面７１の最大径部Ｄの中心線ＣＬ１と玉軸受Ｂの中心線ＣＬ２とは、離隔距離ｅがあるために、モーメント荷重ｆｅが発生し、このモーメント荷重ｆｅによって、後述するように、ベルト案内部材７と外輪１とで構成される外側部材が玉軸受の中心線ＣＬ２に対し、図面上左側に角度方向すきまαだけ片側へ傾く。
【００４４】
ベルトは前述のように、ベルト案内面の最大径部Ｄにて走行する特性によって荷重ｆの中心が最大径部Ｄに作用して、その状態を維持した状態で回転を続ける。荷重ｆの作用点が玉軸受の中心線ＣＬ２に対し、一方向に偏倚（図２において、左側）しているので、玉軸受Ｂの一方向にのみモーメント荷重ｆｅが生じ、他方向（図２において、右側）へは作用点は偏倚しないので、外側部材は交番的に傾くことはない。
【００４５】
図３のグラフに示すように、横軸に変数として離隔距離ｅを、縦軸に角度方向すきまαをとり、その関係をみると、離隔距離が０．２から１ｍｍまでの間は０．２以下に比べて、角度方向すきまαの変化が少ないことが理解できる。
【００４６】
このことは、離隔距離を０．２から１．０ｍｍに設定することによって、
以下に説明するような効果を奏する。すなわち、ベルト中心が玉軸受の中心に対して偏倚した位置にある最大径部Ｄで案内され、ベルトの位置ズレが生じることはないので、外側部材が交番的に振動することが無い。そのため、密封部２３において、シールリップ５２のリップ圧力が交番的に変化が生じることはなく、安定した密封状態を維持できるからグリースＧの漏洩を防止でき、潤滑寿命が低下しない。更に、ベルトの位置ズレによる交番的振動が発生しないので、玉軸受Ｂの振動音も少なく静かな回転が得られ、総体的に耐久性の高いプーリが得られる。
【００４７】
なお、図１に示すベルト案内部材７は、機械加工若しくは成形加工にて製作する形状にしてあるが、鋼板からプレス加工によって製作したベルト案内部材（図示、略）でも実施できる。
【００４８】
つぎに、実施形態１の変形例を示すプーリＨ２を図４を参照しながら説明する。
【００４９】
図１において説明している実施形態１は外側部材の構成がベルト案内部材７と外輪１とからなっているのに比べ、本変形例のプーリＨ２では外輪１とベルト案内部材７とを一体にした構成としている点が異なる。内輪２及び他の部分については同一であり、同一符号を付してあるので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態１を示す半断面図である。
【図２】本実施形態の作用の説明図である。
【図３】本実施形態の効果の説明図である。
【図４】変形例を示す半断面図である。
【図５】従来技術を示す半断面図である。
【図６】従来技術の作用の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｈ１：プーリ
Ｈ２：プーリ
Ｂ：玉軸受
１：外輪
１１：内周軌道
１２：外輪の外周面
２：内輪
２１：外周軌道
２３：密封部
３：玉
４：保持器
５：密封シール
５１：外周部
５２：シールリップ
７：ベルト案内部材
７１：案内面
７２：内周面
７３：内方つば部
９：止輪
ＣＬ１：最大径部軸方向中心線
ＣＬ２：玉軸受軸方向中心線
Ｄ：最大径部
Ｒ：曲率寸法
Ｏ１：玉中心位置
ｅ：離隔距離
α：角度方向すきま
【図１】
2007132381.tif 000003
【図２】
2007132381.tif 000004
【図３】
2007132381.tif 000005
【図４】
2007132381.tif 000006
【図５】
2007132381.tif 000007
【図６】
2007132381.tif 000008