(57)【要約】【課題】十分な硬さを確保することができるとともに、高い耐磨耗性を有する樹脂製プーリを提供する。【解決手段】フェノール樹脂硬化物からなるプーリ本体１０の外周に、エラストマーからなり、ベルトに転がり接触させるベルト接触部１４を形成する。  これにより、十分な機械的強度を確保するとともに、樹脂製プーリ１のベルト接触面１４ａにおける磨耗を低減する。【選択図】図１
2011112151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノール樹脂硬化物からなるプーリ本体の外周に、エラストマーからなり、ベルトに転がり接触させる環状のベルト接触部を形成していることを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項２】
前記エラストマーが、ニトリルゴムまたは水素化ニトリルゴムである請求項１に記載の樹脂製プーリ。
【請求項３】
前記プーリ本体を構成するフェノール樹脂硬化物と、ベルト接触部を構成するニトリルゴムまたは水素化ニトリルゴムとが加硫接着されている請求項２に記載の樹脂製プーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジン部品などに有用な樹脂製プーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、オルタネータなどの補機に、エンジンの回転動力を効率よく伝達する伝動ベルトを備えたベルト伝達系が構成されている。このベルト伝達系には、前記伝動ベルトをガイドするプーリが数多く用いられている。
近年、自動車の軽量化や低コスト化のために、部品の軽量化および低コスト化が望まれている。そのため、プーリとして、樹脂製プーリが用いられている。
【０００３】
前記樹脂製プーリとして、例えば、図４に示すように、玉軸受２０の外輪２１に固着された円筒状のボス部１１１と、ボス部１１１の外周から径方向外方に延びる円環部１１２と、円環部１１２の外周部に連続して設けられ、ベルト３０と転がり接触するベルト接触面１１３ａを外周に有する円筒状のリム部１１３とを有し、全体がガラス繊維とマイカ粉とを含むフェノール樹脂硬化物からなる樹脂製プーリ１０１が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。前記樹脂製プーリは、前記フェノール樹脂硬化物が用いられているため、プーリとして十分な機械的強度を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１４５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような樹脂製プーリでは、図５に示されるように、例えば、ベルト３０とリム部１１３のベルト接触面１１３ａとの間に粉塵Ｄが侵入した場合、前記フェノール樹脂硬化物からなるベルト接触面１１３ａに粉塵Ｄが食い込んで、ベルト接触面１１３ａに局部的な応力集中が生じる。その結果、リム部１１３にミクロ的な破壊（亀裂Ｓ）が生じ、このリム部１１３のベルト接触面１１３ａにおける磨耗が促進される。
また、ベルト接触面における磨耗を防止するために、ベルト接触面の硬さをさらに硬くすることも行なわれているが、耐衝撃性が低下してしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、十分な機械的強度を確保し、しかも、高い耐磨耗性を有する樹脂製プーリ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】
【０００７】
本発明の樹脂製プーリは、フェノール樹脂硬化物からなるプーリ本体の外周に、エラストマーからなり、ベルトに転がり接触させる環状のベルト接触部を形成していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の樹脂製プーリは、プーリ本体の外周に、エラストマーからなる環状のベルト接触部を形成しているため、ベルトと樹脂製プーリとの間に粉塵が侵入したときに、当該樹脂製プーリにおける前記ベルトが接触する部分（ベルト接触面）への応力が、当該ベルト接触部を構成するエラストマーによって、緩和され、粉塵の食い込みが防止される。したがって、樹脂製プーリのベルト接触面の磨耗を低減することができる。
しかも、フェノール樹脂硬化物からなるプーリ本体によって、プーリとして十分な機械的強度を確保することができる。
【０００９】
本発明の樹脂製プーリでは、エラストマーが、ニトリルゴムまたは水素化ニトリルゴムであることが好ましい。これにより、樹脂製プーリにおける耐熱性および耐油性を向上させることができ、しかも、より高い耐磨耗性を確保することができる。
この場合、プーリ本体を構成するフェノール樹脂硬化物と、ベルト接触部を構成するニトリルゴムまたは水素化ニトリルゴムとが加硫接着されていることが好ましい。これにより、ベルト接触部がプーリ本体に強固に接合されるので、ベルト接触部のはく離を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の樹脂製プーリは、十分な機械的強度を確保し、しかも、高い耐磨耗性を有するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂製プーリの要部断面図である。
【図２】図１の樹脂製プーリにおいて、ベルトとベルト接触面との間に粉塵が侵入したときの状態を模式的に示す概略説明図である。
【図３】試験例１における粉塵による凹み量の測定箇所を示す概略説明図である。
【図４】従来の樹脂製プーリの要部断面図である。
【図５】図４の樹脂製プーリにおいて、ベルトとベルト接触面との間に粉塵が侵入したときの状態を模式的に示す概略説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付の図面により本発明の一実施形態に係る樹脂製プーリを説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂製プーリの要部断面図である。図１に示される樹脂製プーリ１は、プーリ本体１０と環状のベルト接触部１４とを備えている。そして、プーリ本体１０は、転がり軸受である玉軸受２０の外輪２１の外周に一体に形成されている。
【００１３】
プーリ本体１０は、フェノール樹脂硬化物からなり、玉軸受２０の外輪２１に固着されている円筒状のボス部１１と、このボス部１１の軸方向中央部から径方向外方に延びた円環部１２と、この円環部１２の外周部に連続する円筒状のリム部１３とを同芯に設けた断面略Ｈ型のものである。
ボス部１１の両端部には、径方向内方に突出する鍔部１１ａが設けられており、この二つの鍔部１１ａ間に構成される凹部１１ｂに、玉軸受２０の外輪２１の一部が導入されている。また、当該凹部１１ｂの内面に対して外輪２１の外周面２１ａおよび端面２１ｂの外周側が接合されている。これにより、プーリ本体１０が玉軸受２０に強固に固定されている。
リム部１３は、円環部１２と直交した状態で設けられている。このリム部１３の両端部には、径方向外方に突出する鍔部１３ａが設けられており、この二つの鍔部１３ａによって、凹部１３ｂが形成されている。
プーリ本体１０は、例えば、図示しない金型のキャビティ内の所定位置に玉軸受２０を配置した状態で、当該金型の樹脂充填部位から、射出圧を加えながらフェノール樹脂をキャビティ内に充填し、成形、硬化させるインサート成形によって、玉軸受２０と一体に成形されている。
このように、プーリ本体１０は、フェノール樹脂硬化物からなるため、プーリとして十分な機械的強度を確保することができる。
【００１４】
一方、ベルト接触部１４は、プーリ本体１０を構成するフェノール樹脂硬化物に比べて弾性率が小さいエラストマーであるニトリルゴム（アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ））からなる。このベルト接触部１４は、プーリ本体１０の外周に沿って、環状に形成されており、その内周面１４ａは、当該プーリ本体１０の凹部１３ｂの外周面に加硫接着によって接着されている。このベルト接触部１４の外周面は、ベルト３０に転がり接触するベルト接触面１４ｂとなっている。
ベルト接触部１４は、例えば、前記インサート成形時に、金型に加えられた熱によって加熱して加硫することにより、プーリ本体１０の外周に形成されている。これにより、ベルト接触部１４がプーリ本体１０に強固に接合されるので、ベルト接触面のはく離を防止することができる。
【００１５】
本実施形態の樹脂製プーリ１においては、前記ベルト接触部１４がニトリルゴムからなるため、当該樹脂プーリ１における前記ベルト３０が接触するベルト接触面１４ｂにおける弾性率は、プーリ本体１０に比べて小さいものとなっている。
これにより、本実施形態の樹脂製プーリ１では、ベルト３０と樹脂製プーリ１との間に粉塵が侵入してきた場合であっても、ベルト接触面１４ａにおける応力集中が緩和される。
したがって、本実施形態の樹脂製プーリ１では、図２に示されるように、ベルト接触面１４ｂに対する粉塵Ｄの過度の食い込みが抑制され、粉塵Ｄによる局部的な応力集中に起因するベルト接触面１４ｂのミクロ的な破壊（亀裂）の発生が抑制されるので、耐摩耗性が向上する。
また、本実施形態の樹脂製プーリ１では、ベルト接触面における磨耗を防止するために、プーリ本体１０の外周を硬くする必要がなく、耐衝撃性などの機械的強度を確保することができる。
【００１６】
本発明においては、前記ベルト接触部１４は、ニトリルゴムに代えて、プーリ本体１０よりも弾性率が小さい他のエラストマーからなるものであってもよい。かかるエラストマーとしては、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ビニルメチルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、フッ素化シリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、ポリエステルウレタンゴム（ＡＵ）、ポリエーテルウレタンゴム（ＥＵ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）、四フッ化エチレン−プロピレンゴム（ＦＥＰＭ）、テトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテル系ゴム（ＦＦＫＭ）などが挙げられる。なかでも、ニトリルゴム（アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ））および水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）は、耐熱性、耐磨耗性および耐磨耗性に優れる点で好ましい。
【００１７】
また、本発明において、ベルト接触部１４は、予めインサート成形により形成したプーリ本体１０のリム部１３の凹部１３ｂの外周面に対して、加硫接着されていてもよく、あるいは接着剤で接着されていてもよい。
【００１８】
本発明においては、前記プーリ本体１０を構成するフェノール樹脂硬化物の材料となるフェノール樹脂は、硬化時に、プーリとして十分な機械的強度を示すものであればよい。前記フェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などが挙げられる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
玉軸受２０を、金型のキャビティ内の所定位置に装填した状態で、当該金型の樹脂充填部位から、射出圧を加えながら、フェノール樹脂（フドー株式会社製、５７６０Ｆ）の溶融物を、前記キャビティ内に充填し、フェノール樹脂を硬化させて、プーリ本体１０を玉軸受２０と一体に成形するとともに、プーリ本体１０の外周に、結合アクリロニトリルが約３４質量％のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に加硫剤とカーボン充填剤とを加えてデュロメータ硬さ８０に調整したゴムよりなる環状のベルト接触部１４を形成した。これにより、実施例１の樹脂製プーリを得た。
【００２１】
（実施例２）
実施例１において、結合アクリロニトリルが約３４質量％のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に加硫剤とカーボン充填剤とを加えてデュロメータ硬さ６０に調整したゴムからなる環状のベルト接触部１４を形成したことを除いて、前記実施例１と同様にして、実施例２の樹脂製プーリを得た。
【００２２】
（実施例３）
実施例１において、結合アクリロニトリルが約３４質量％のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に加硫剤とカーボン充填剤とを加えてデュロメータ硬さ４０に調整したゴムからなる環状のベルト接触部１４を形成したことを除いて、前記実施例１と同様にして、実施例３の樹脂製プーリを得た。
【００２３】
（比較例１）
玉軸受２０を金型のキャビティ内の所定位置に配置した状態で、当該金型の樹脂充填部位から、射出圧を加えながらフェノール樹脂（フドー株式会社製、５７６０Ｆ）の溶融物をキャビティ内に充填し、フェノール樹脂を硬化させて、図４に示されるように、プーリ本体１１０を玉軸受２０と一体に形成し、比較例１の樹脂製プーリを得た。
【００２４】
（試験例１）
実施例１〜３の各樹脂製プーリおよび比較例１の樹脂製プーリについて、耐磨耗性試験を行なった。
前記樹脂製プーリと、図示しない金属製プーリに、ゴム製のベルト３０を掛け渡し、粉塵量２ｋｇ／ｍ3、粉塵流速１ｍ／ｓの粉塵雰囲気において、樹脂製プーリ１を、回転数７８６０ｒｐｍの条件で１６時間、連続回転させた。その後、実施例１〜３の各樹脂製プーリについて、図３（ａ）に示されるベルト接触部１４のベルト接触面１４ａ上の部位Ｐ1およびこの部位Ｐ1からベルト接触面１４ａにおいて円周回りに中心角で９０°離れているＰ2における凹み量（μｍ）を測定して耐摩耗性を評価した。また、比較例１の樹脂製プーリについては、図３（ｂ）に示されるベルト接触面１１３ａの部位Ｐ1およびこの部位Ｐ1からベルト接触面１１３ａにおいて円周回りに中心角で９０°離れている部位Ｐ2における凹み量（ｍｍ）を測定して耐摩耗性を評価した。これらの結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１に示される結果から、実施例１および２の各樹脂製プーリでは、粉塵による凹み量の平均値は、それぞれ、２１および２６．５μｍであることがわかる。これに対して、比較例１の樹脂プーリでは、粉塵による凹み量の平均値は、それぞれ、１０２．５μｍであることがわかる。
これらの結果から、フェノール樹脂硬化物からなるプーリ本体１０の外周に、ニトリルゴムからなる環状のベルト接触部１４を形成することによって、ベルト接触面１４ｂにおける亀裂の発生を抑制して、ベルト接触面１４ｂにおける磨耗の発生を抑制することができ、実施例１および２の各樹脂製プーリの耐磨耗性を向上させることができることが示唆される。
【符号の説明】
【００２７】
１    樹脂製プーリ、１０    プーリ本体、１４    ベルト接触部、３０    ベルト
【図１】
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【図２】
2011112151.tif 000005
【図３】
2011112151.tif 000006
【図４】
2011112151.tif 000007
【図５】
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