(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖベルト当接部を軽金属製のプーリー本体に鋳込んで一体化したＶプーリーであって、
前記Ｖベルト当接部は、
前記軽金属より耐摩耗性に優れた金属材料で製作された２枚の板状のリング体を互いに対面状態で配置することにより形成され、
前記Ｖベルト当接部に鋳込み時において溶融状態の前記軽金属及びその軽金属から放出されるガスが通る通路を形成するように前記リング体の間に間隙部を形成したことを特徴とするＶプーリー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属製プーリー、特に軽量化されたＶプーリーの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のエンジンにおいてはクランクシャフトの動力をエアコンプレッサや各種のポンプ類へ伝達する必要があり、通常はこの動力伝達手段として複数のＶプーリー間にＶベルトを掛け回す方法が採用されている。
近年、特に自動車は高速走行と低燃費が要求され、それに伴なってエンジンの軽量化が望まれており、そのために各種の自動車部品が軽量化されている関係でこのＶプーリーも軽量化することが必要となっている。このＶプーリーを軽量化する方法としては鋳鉄製のプーリーを、アルミやアルミ合金製のプーリーとする方法が一般的である。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
自動車のエンジンのようにかなりの負荷を高速で伝達するＶプーリーではベルトに接触する動力伝達面が短時間に磨耗して動力伝達が不正確ないしは不良となるという問題があった。そこで特開平２−１１９６３号公報に示されるように軸受部をスチール製に、その他の部分、即ち軸受部から伸びるウエブ部や、このウエブ部の端部に形成されたＶ溝を設けたリム部をアルミ又はアルミ合金あるいはその他の軽合金でインサート鋳造したクランクプーリーが提案されている。
【０００４】
この発明はベルト当接部であるリム部のベルトが接触する溝面からウエブ部、更に軸受部に至る広い部分まで金属板を成形して構成している。特に多数の溝部を形成する部分は複雑な断面構造を持っており、この部分を成形するために複雑なプレス金型と数段にわたる加工が必要となる。
また、このような複雑な断面構造を持つ大型の金属の成形体をアルミないしはアルミ合金に鋳込むと、溶融した金属の流れが悪くなることから細部まで充分に溶融金属が流れ込まず鋳造欠陥を発生する。更に、鋳造欠陥のない鋳造品を製造するためには、鋳造工程に溶融金属から発生するガスを容易に抜くようにすることが必要であるが、前記従来技術では広い面を持つ金属成形体によってガスの通過が妨げられることから、鋳造欠陥を助長するという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の技術の欠点を解消することを目的とする本発明に係るＶプーリーは次のように構成されている。
１）Ｖベルト当接部とその他の部分とを別種の金属で形成し、前記Ｖベルト当接部をその他の部分の金属より耐磨耗性の金属板で、その他の部分を軽金属でそれぞれ形成し、前記Ｖベルト当接部を軽金属中に鋳込んで一体化したプーリー構造において、前記Ｖベルト当接部を２枚の金属板からなるリング体で形成し、このリング体を対面状態で配置して構成されている。
【０００６】
２）Ｖベルト当接部を２枚のスチールプレートから成るリング体で形成し、各リング体はＶベルトの側面に接触するリング状の傾斜面を形成している。
３）Ｖベルト当接部を構成するリング体は、Ｖベルトの側面に接触する傾斜面と、この傾斜面の内径部より内径方向に突出片を設け、この突出片同志を接着してＶベルト当接部を一体化して構成されている。
【０００７】
４）Ｖベルト当接部を２枚の金属製リング体で形成し、このリング体のＶベルトの側面に接触する傾斜面を除いた部分に、このＶベルト当接部を軽金属部分に鋳込む際に溶融金属が通る湯道を形成している。
５）Ｖベルト当接部を２枚の金属製リング体を対面して形成し、このリング体のＶベルトの側面に接触する傾斜面の内径部に沿って間隙部を形成し、この間隙部を溶融金属の湯道としている。
【０００８】
前記のように本発明に係るＶプーリーは、Ｖベルトに接触するＶベルト当接部をスチールプレートその他のアルミあるいはアルミ合金等の軽合金よりも耐磨耗性のある金属板を使用し、その他の部分はアルミあるいはアルミ合金を使用し、更に１本のＶベルト当接部を２枚のリング体で構成し、このリング体を対面させてＶ溝部を形成した点に特徴がある。更にこの２枚のリング体の内径方向に間隙を形成して鋳造時に溶融金属から発生するガスを抜く通路と溶融金属の供給路とした点にも特徴がある。
【０００９】
本発明においては、Ｖベルト当接部を２枚のリング体で構成することによってこれを製造する金型が単純化されて安価となると共にプレス工程が簡略化され、低コストで製造することが可能となる。また、Ｖベルトの側面の一方に接触するリング体２枚を対面させて使用するようにしているので、このリング体のＶベルトと接触する面を正確に形成することが可能であり、更にそのＶベルトとの接触に最適な表面に加工することも可能である。
【００１０】
また、２枚のリング体の内径部に間隙を形成し、この間隙を利用して湯道を形成できるので、両リング体の裏側に十分にアルミあるいはアルミ合金を注入することができると共にガスを簡単に排出できて鋳造欠陥のないアルミ鋳物を製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はＶプーリの正面図、図２は側断面図である。
Ｖプーリ１は、アルミあるいはアルミ合金等の軽合金からなる本体２と、Ｖベルトの両側の傾斜面と当接する、前記本体２の材料より耐磨耗性に優れたスチール等の金属材料からなるＶベルト当接部３で構成されている。このＶベルト当接部３は、リング体３ａと３ｂの２つのリング状の部材を互いに対面した状態で本体２に鋳込まれて一体的に形成されている。
【００１２】
また、この実施の形態においてはこの本体２は一端が開口し、外周面にＶベルト溝部を形成した筒状部２ａ（リム部）と、この筒状部２ａの内径方向に伸びる固定部２ｂ（ウエブ部）とからなり、更にこの固定部２ｂにクランク軸等の駆動軸あるいは被動軸に固定するためのボルト孔４が複数個設けてある。
図３はＶベルト当接部３を構成する２枚合わせで使用するリング体３ａ，３ｂの正面図で、このリング体３ａ，３ｂは耐磨耗性に優れたスチールプレート等の材料から成り、主要部を形成する環状部３ｃと、これの内径方向に伸びる突出片３ｄで構成されている。この突出片３ｄは本体２へ埋められた固定されるアンカーとなる重要な部分でもある。
【００１３】
図３のＣ−Ｃ線断面である図４（Ａ）に示すように、２枚の環状部３ｃがＶ字形に対面し、その内径部より伸びる突出片３ｄが接着剤あるいはスポット溶接、更には仮止め等の方法で接合されており、この部分の断面はＹ形に形成されている。また、図３のＤ−Ｄ線断面である図４（Ｂ）においては環状部３ｃはハ字形に対面し、内径部に間隙ｇが形成されている。この間隙ｇは後述するように鋳造の際の溶融金属を注入する際の通路となり、更にこの溶融金属から発生するガスをガス抜くための通路を形成している。
【００１４】
図５（Ａ）は、図４（Ａ）に示すＶベルト当接部３に対応するＶプーリー１の部分の断面図で、環状部３ｃの内径方向に突出している突出片３ｄは、本体２を構成している軽金属部分に確実に鋳込まれて一体化される。
また、図５（Ｂ）は、図４（Ｂ）に示すＶベルト当接部３に対応する部分を示しており、間隙ｇの部分であるＶベルト嵌合溝の底面には軽金属部分ｋが露出しており、前記のようにこの間隙ｇから溶融軽金属を注入し、また、この溶融金属から発生したガスを排出することができ、この間隙ｇに相当する位置の金型にガス抜き孔をあけたおくと良い。
【００１５】
前記実施の形態においては環状部３ｃの内径部分より突出させた突出片３ｄを対面させて接合させているが、この接合にスポット溶接やカシメ等の手段、場合によっては接着剤を使用して固定することによって一対のリング体３ａ，３ｂをダイキヤスト金型、あるいは砂型内に配置する際の位置を正確に決めることができる。
【００１６】
一方、図６に示すように環状部３ｃの外径部分に小さな幅の合面部３ｅを形成し、この部分を接合することもできる。しかし、この合面部３ｅはＶプーリー１のＶベルト嵌合溝に隣接している周面より突出する部分でもあるので、安全性の意味からなるべく低い寸法にしておく。また、この合面部３ｅを例えば容器の本体とこの本体の開口部を閉止するキャップのように、円周面で嵌合するような形状にしておけば、単に２枚のリング体３ａ，３ｂを合わせて嵌合させるだけで組立てることができる。
【００１７】
図７はリング体３ａ，３ｂにそれぞれ形成された２枚の突出片３ｄの間に間隙ｈをあけて２枚のリング体３ａ，３ｂを配置したＶプーリー１の要部を示している。この構造のＶプーリーの場合も、間隙ｈが溶融金属を供給する通路であると共にガス抜きの通路も形成している。なお、この構造のように突出片３ｄの間に間隙ｈを形成した場合はした場合は、リング体３ａと３ｂを図４（Ａ）ように互いに接合することができないので、これらを金型に固定する方法を採用する良い。
【００１８】
一対のリング体３ａ，３ｂを構成している環状部３ｃは、Ｖベルトの傾斜した両側面に接触して動力を伝達する部分であるが、例えばこの表面に梨地加工をしたり、クロームメッキを施してをＶベルトとの接触状態を改善したり、耐磨耗性を向上させることもできる。更に、Ｖベルトと接触する面に、このＶベルトの長手方向と直交する凹凸面を形成しておけば、Ｖベルトと接触する面があたかも食い込んだようになり、動力伝達性能を増加することが可能となり、小型のＶプーリーで大きな動力を伝達することが可能となる。
【００１９】
図３及び図４に示すように、スチールプレートのようにアルミ合金のような軽合金より遙かに耐磨耗性のある金属で製造した環状部３ｃと、その内径部に突出片３ｄをそれぞれ設けたリング体３ａ，３ｂからなるＶベルト当接部３を予め製作し、この当接部３をＶプーリー１のＶベルトの溝部を形成するように鋳造用金型等の鋳造型内に配置した上でアルミニウムあるいはアルミ合金の溶湯を注入してこの当接部３を鋳込んだ本体２からなるＶプーリー１を製造する。そして鋳造後は必要な箇所を機械加工してＶプーリーを完成する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、前記のようにスチールプレート等の耐磨耗性の大きな金属で２つのリング体３ａ，３ｂで形成し、これを合わせてＶベルト当接部３を形成し、このＶベルト当接部３を、本体２をアルミあるいはアルミ合金等の軽合金で鋳造する際に鋳込んで一体化してＶプーリーを形成している。
【００２１】
従って、Ｖベルトとの摩擦面は本体部分の軽合金に比較して耐摩擦性と耐久性がありながら、全体として軽量化されたＶプーリーを、簡単な工程でしかも低コストで製造することができる。
また、Ｖベルト当接部３を２枚のリング体３ａ，３ｂで構成し、このリング体３ａ，３ｂの内径部分に間隙ｇ，ｈを形成するように鋳型内に配置して鋳造するので、溶融金属をプーリー全体的に注入することができる上に、この溶融金属から発生するガスを簡単に抜くことができるために、鋳造欠陥のないＶプーリーを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＶプーリーの正面図である。
【図２】図２の側断面図であって、上側に図１におけるＯ−Ｂ線断面を、下側に図１におけるＯ−Ａ線断面をそれぞれ示している。
【図３】Ｖベルト当接部の正面図である。
【図４】（Ａ）は図３のＣ−Ｃ線断面、（Ｂ）は胴Ｄ−Ｄ線断面をそれぞれ示している。
【図５】（Ａ）は、図４（Ａ）のＶベルト当接部を鋳込んだ状態のプーリーの一部を、更に（Ｂ）は図４（Ｂ）のＶベルト当接部を鋳込んだ状態のプーリーの一部をそれぞれ示す断面図である。
【図６】Ｖベルト当接部の周縁部を示す断面図である。
【図７】別の実施の形態に係わるプーリーの一部を示す断面図である。
【記号の説明】
１  Ｖプーリー    ２  本体    ２ａ  筒状部（リム部）
２ｂ  固定部（ウエブ部）    ３  Ｖベルト当接部
３ａ，３ｂ  リング体    ３ｃ  環状部    ３ｄ  突出片    ３ｅ  合面部
４  ボルト孔    ｇ，ｈ  間隙    ｋ  軽合金部分
【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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【図７】
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