(57)【要約】【課題】 放熱性を向上させ、ベルト耐久寿命の低下を防ぐことができる樹脂プーリ装置を提供する。【解決手段】  プーリ本体2が樹脂製であり、その内周に転がり軸受3が組み込まれている。プーリ本体2に設けられたＶ溝4の底部に、放熱部5が形成されている。プーリ本体2は、インジェクション成形により転がり軸受3の外輪12に一体に形成されている。放熱部5は、Ｖ溝4の各底部に断面略方形の逃げ部5aが設けられることにより形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリ本体を樹脂製としてその内周に転がり軸受を組み込んだ樹脂プーリ装置において、プーリ本体に設けられたＶ溝の底部に、放熱部が形成されていることを特徴とする樹脂プーリ装置。
【請求項２】
プーリ本体は、インジェクション成形により転がり軸受の外輪に一体に形成されており、放熱部は、Ｖ溝の各底部に断面略方形の逃げ部が設けられることにより形成されている請求項１の樹脂プーリ装置。
【請求項３】
逃げ部に、周方向の凹凸が設けられている請求項２の樹脂プーリ装置。
【請求項４】
プーリ本体は、インジェクション成形により転がり軸受の外輪に一体に形成されており、放熱部は、Ｖ溝の底面にかかる複数の孔がプーリ本体を軸方向に貫通するように設けられることにより形成されている請求項１の樹脂プーリ装置。
【請求項５】
放熱部は、Ｖ溝の各底部が金属製とされることにより形成されている請求項１の樹脂プーリ装置。
【請求項６】
プーリ本体は、本体端部形成用円盤部材、Ｖ溝側壁形成用円盤部材およびＶ溝底壁形成用円盤部材が、本体端部形成用円盤部材が両端に、その間にＶ溝底壁形成用円盤部材とＶ溝側壁形成用円盤部材とが交互に配置されて重ね合わせられることで形成されており、本体端部形成用円盤部材およびＶ溝側壁形成用円盤部材が樹脂製とされ、放熱部は、Ｖ溝底壁形成用円盤部材がこの樹脂よりも熱伝導率が大きい材料製とされることにより形成されている請求項１の樹脂プーリ装置。
【請求項７】
円盤部材同士が両端にフランジ部を有する結合用円筒部材によって結合されており、転がり軸受の外輪が結合用円筒部材内に圧入固定されている請求項６の樹脂プーリ装置。
【請求項８】
本体端部形成用円盤部材、Ｖ溝側壁形成用円盤部材およびＶ溝底壁形成用円盤部材からなり、本体端部形成用円盤部材が両端に、その間にＶ溝底壁形成用円盤部材とＶ溝側壁形成用円盤部材とが交互に配置されて重ね合わせられており、本体端部形成用円盤部材およびＶ溝側壁形成用円盤部材が樹脂製とされ、Ｖ溝底壁形成用円盤部材がこの樹脂よりも熱伝導率が大きい材料製とされているプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製プーリに置き換え可能な樹脂プーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のアイドラープーリやコンプレッサ用プーリは、従来、金属製であったが、自動車部品の小型軽量化および低コスト化のために、プーリ本体を樹脂製とするとともにその内周に転がり軸受を組み込んだ樹脂プーリ装置として使用することが多くなっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２１４９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の樹脂プーリ装置では、伝熱性のよい金属製プーリに比べて、熱が逃げにくく、屈曲等でベルトに発生した熱によって、ベルトの温度が上がり、ベルトの耐久寿命が低下するという問題があった。
【０００４】
この発明の目的は、放熱性を向上させ、ベルト耐久寿命の低下を防ぐことができる樹脂プーリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による樹脂プーリ装置は、プーリ本体を樹脂製としてその内周に転がり軸受を組み込んだ樹脂プーリ装置において、プーリ本体に設けられたＶ溝の底部に、放熱部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
転がり軸受は、単列でもよく複列でもよい。複列の場合には、単列の軸受を２個使用したものであってもよく、外輪および内輪の少なくとも一方が一体化されているものでもよい。
【０００７】
放熱部は、ベルトプーリとの接触面積を増やす、プーリ全体またはプーリ表面の熱伝導率を上げる、プーリの放熱面の面積を増やすなどの手段により、形成することができる
プーリ本体は、インジェクション成形により転がり軸受の外輪に一体に形成されており、放熱部は、Ｖ溝の各底部に断面略方形の逃げ部が設けられることにより形成されていることがある。逃げ部は、インジェクション成型用の金型の溝底相当部に断面略方形の突出部が設けられることにより形成される。逃げ部に周方向の凹凸が設けられているようにしてもよい。
【０００８】
また、プーリ本体は、インジェクション成形により転がり軸受の外輪に一体に形成されており、放熱部は、Ｖ溝の底面にかかる複数の孔がプーリ本体を軸方向に貫通するように設けられることにより形成されていることがある。この場合に、「軸方向に貫通する孔」は、軸方向にまっすぐのびる孔だけでなく、軸方向に対して傾斜していてかつ軸方向の両端に開口している孔も含むものとする。これらの貫通孔は、既存のプーリ本体に後加工して得ることができる。このようにすると、Ｖ溝の底部の放熱に寄与する表面積が増加するとともに、空気が強制対流させられることによっても放熱性が向上する。
【０００９】
また、放熱部は、Ｖ溝の各底部が金属製とされることにより形成されていることがある。
【００１０】
また、プーリ本体は、本体端部形成用円盤部材、Ｖ溝側壁形成用円盤部材およびＶ溝底壁形成用円盤部材が、本体端部形成用円盤部材が両端に、その間にＶ溝底壁形成用円盤部材とＶ溝側壁形成用円盤部材とが交互に配置されて重ね合わせられることで形成されており、本体端部形成用円盤部材およびＶ溝側壁形成用円盤部材が樹脂製とされ、放熱部は、Ｖ溝底壁形成用円盤部材がこの樹脂よりも熱伝導率が大きい材料製とされることにより形成されていることがある。この場合に、円盤部材同士が両端にフランジ部を有する結合用円筒部材によって結合されており、転がり軸受の外輪が結合用円筒部材内に圧入固定されていることが好ましい。
【００１１】
この発明によるプーリは、本体端部形成用円盤部材、Ｖ溝側壁形成用円盤部材およびＶ溝底壁形成用円盤部材からなり、本体端部形成用円盤部材が両端に、その間にＶ溝底壁形成用円盤部材とＶ溝側壁形成用円盤部材とが交互に配置されて重ね合わせられており、本体端部形成用円盤部材およびＶ溝側壁形成用円盤部材が樹脂製とされ、Ｖ溝底壁形成用円盤部材がこの樹脂よりも熱伝導率が大きい材料製とされているものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の樹脂プーリ装置によると、プーリ本体のＶ溝の底部に放熱部が形成されているので、樹脂製プーリの欠点である放熱性低下の問題が解消され、ベルト耐久寿命の低下を防ぐことができ、金属製プーリをこの樹脂プーリ装置に容易に置き換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１４】
図１および図２は、この発明の樹脂プーリ装置の第１実施形態を示している。以下の説明において、左右とは、図１の左右をいうものとする。
【００１５】
この樹脂プーリ装置(1)は、自動車のアイドラープーリ（アイドラーまたはテンショナー）やコンプレッサ用プーリとして好適に使用されるもので、樹脂製プーリ本体(2)と、これにインジェクション成形で一体化された転がり軸受(3)とを備えている。
【００１６】
樹脂製プーリ本体(2)は、フェノール樹脂等からなり、その外径に、円周方向の複数のＶ溝(4)が形成されている。
【００１７】
転がり軸受(3)は、内輪(11)、外輪(12)、両輪(11)(12)の中央部間に配された玉（転動体）(13)、玉(13)を保持する保持器(14)、および両輪(11)(12)の左右端部間に配された左右シール部材(15)(15)を有している。内輪(11)には、軸が嵌合固定される。
【００１８】
図２に拡大して示すように、プーリ本体(2)のＶ溝(4)の各底部に、断面略方形の逃げ部(5a)がそれぞれ形成されており、これらの逃げ部(5a)によって、放熱性を向上させるための放熱部(5)が形成されている。逃げ部(5a)は、インジェクション成型用の金型の各溝底相当部に断面略方形の突出部が設けられることにより形成されているもので、得られた放熱部(5)により、Ｖ溝(4)の底部の放熱に寄与する表面積が増加し、断面略三角形である従来のＶ溝底部に比べて、大幅にその放熱性が向上している。
【００１９】
放熱部(5)の形状は、図３（第２実施形態）に示すように、各逃げ部(5a)の底面に周方向に等間隔で凸部(6)を設けることにより、凹凸が繰り返されているようにしてもよい。凸部(6)の形状は、例えば、方形とされ、その他の種々の形状が可能である。このようにすると、Ｖ溝(4)の底部の放熱に寄与する表面積がさらに増加することで放熱性が向上するとともに、空気が流れやすくなることでも、放熱性が向上する。
【００２０】
図１から図３までの実施形態では、放熱部(5)は周方向にのびる逃げ部(5a)とされているが、図４に示す第３実施形態のように、放熱部(5)を軸方向にのびる孔とすることもできる。
【００２１】
図４（ａ）（ｂ）において、プーリ本体(2)は、図１に示したものと同様に、インジェクション成形により転がり軸受(3)の外輪(12)に一体に形成されており、放熱部(7)は、Ｖ溝(4)の底面にかかりかつベルト(B)には接触しない複数の孔(7a)がプーリ本体(2)を軸方向に貫通するように設けられることにより形成されている。各貫通孔(7a)は、図４（ａ）に示すように、軸方向にまっすぐのびており、図４（ｂ）に示すように、周方向に等間隔で設けられている。これらの貫通孔(7a)は、インジェクション成形後のプーリ本体(2)に孔をあけることで得ることができる。なお、図示省略するが、軸方向に貫通する孔は、軸方向に対して傾斜していてかつ軸方向の両端に開口しているように設けられていてもよい。また、貫通孔は、周方向に等間隔である必要はなく、その数も適宜変更可能である。
【００２２】
この実施形態の樹脂プーリ装置によると、各貫通孔(7a)によって、Ｖ溝(4)の底部の放熱に寄与する表面積が増加するとともに、空気が強制対流させられることによっても放熱性が向上する。
【００２３】
図５は、この発明の樹脂プーリ装置の他の実施形態（第４実施形態）を示している。この樹脂プーリ装置(21)は、自動車のアイドラープーリ（アイドラまたはテンショナー）やコンプレッサ用プーリとして好適に使用されるもので、樹脂製プーリ本体(22)と、転がり軸受(23)とを備えている。
【００２４】
樹脂製プーリ本体(22)は、樹脂の一体成形品ではなく、溝底が金属製となるように、樹脂製円盤部材(31)(32)と金属製円盤部材(33)との積層構造とされている。すなわち、樹脂製プーリ本体(22)は、本体端部形成用円盤部材(31)、Ｖ溝側壁形成用円盤部材(32)およびＶ溝底壁形成用円盤部材(33)が、本体端部形成用円盤部材(31)が両端に、その間にＶ溝底壁形成用円盤部材(33)とＶ溝側壁形成用円盤部材(32)とが交互に配置されて重ね合わせられることで形成されている。本体端部形成用円盤部材(31)およびＶ溝側壁形成用円盤部材(32)は、軽量化のために樹脂製とされ、Ｖ溝底壁形成用円盤部材(33)は、この樹脂よりも熱伝導率が大きい金属製されている。これにより、プーリ本体(22)のＶ溝(34)の底部に、金属製のＶ溝底壁形成用円盤部材(33)の外周縁部からなる放熱部(35)が形成されている。こうして、放熱部(35)が金属製とされていることで、合成樹脂製である従来のＶ溝底部に比べて、大幅にその放熱性が向上している。
【００２５】
樹脂製円盤部材(31)(32)は、一体成形品の樹脂製プーリ本体の該当部分の形状と同じ形状の金型成形品とされており、金属製円盤部材(33)は、孔あきの円板とされている。
【００２６】
金属製円盤部材(33)を形成する金属は、例えば、アルミニウム（合金を含む）とされるが、その他の金属であってもよい。また、本体端部形成用円盤部材(31)およびＶ溝側壁形成用円盤部材(32)の樹脂よりも熱伝導率が大きいものであれば、円盤部材(33)したがって放熱部(35)の材料は金属に限られるものではない。
【００２７】
転がり軸受(23)は、内輪(41)、外輪(42)、両輪(41)(42)の中央部間に配された２列の玉（転動体）(43)、各列の玉(43)を保持する保持器(44)、および両輪(41)(42)の左右端部間に配された左右シール部材(45)(45)を有している。
【００２８】
樹脂製プーリ本体(22)の円盤部材(31)(32)(33)同士は、両端にフランジ部(36a)(36b)を有する結合用円筒部材(36)によって結合されている。この結合は、一端にフランジ部(36a)を有する結合用円筒部材(36)にすべての円盤部材(31)(32)(33)を嵌め入れた後で、結合用円筒部材(36)の他端にプレスでフランジ部(36b)を形成することにより行われる。
【００２９】
転がり軸受(23)は、その外輪(42)が結合用円筒部材(36)内に圧入固定されることにより、プーリ本体(22)と一体化されている。
【００３０】
なお、転がり軸受(3)(23)について、第１および第２実施形態では単列のものが、第３実施形態では内輪(41)および外輪(429が一体の複列のものが図示されているが、転がり軸受の構成については、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明による樹脂プーリ装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部の拡大縦断面図である。
【図３】この発明による樹脂プーリ装置の第２実施形態を示す要部の拡大縦断面図である。
【図４】この発明による樹脂プーリ装置の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図５】この発明による樹脂プーリ装置の第４実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
(1)(21)       樹脂プーリ装置
(2)(22)       樹脂製プーリ本体
(3)(23)       転がり軸受
(4)(34)       Ｖ溝
(5)           逃げ部（放熱部）
(6)           凸部
(7)           放熱部
(7a)          貫通孔
(12)          外輪
(31)          本体端部形成用円盤部材
(32)          Ｖ溝側壁形成用円盤部材
(33)          Ｖ溝底壁形成用円盤部材
(35)         放熱部
(36)          結合用円筒部材
(42)          外輪
【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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