(57)【要約】【課題】外周面にベルトを案内するための案内溝が形成された補機駆動用の樹脂製プーリであって、ベルトの温度上昇、ひいてはその熱劣化を抑制することのできる樹脂製プーリを提供する。【解決手段】樹脂製プーリは、外周面にベルトを案内するための案内溝１３が形成されたコンプレッサ駆動用のプーリである。このプーリには、案内溝１３に近接して同プーリの回転軸Ｃ１方向における同プーリの各側面１１，１２に開口する貫通孔１４がプーリの取付孔とは別に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にベルトを案内するための案内溝が形成された内燃機関の補機駆動用の樹脂製プーリにおいて、
前記プーリには前記案内溝に近接して同プーリの回転軸方向における同プーリの各側面に開口する貫通孔が前記プーリの回転軸取付孔とは別に形成されてなる
ことを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂製プーリにおいて、
前記プーリの側面の各開口部のうち一方を流入側開口、他方を流出側開口とし、前記流入側開口は前記流出側開口に対し前記プーリの周方向において同プーリが回転する方側に偏倚して位置する
ことを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項３】
請求項２に記載の樹脂製プーリにおいて、
前記プーリの回転軸方向における同プーリの両側面のうち、前記流入側開口が形成される側面は内燃機関若しくは補機と反対側に位置するようにその回転軸に取り付けられる
ことを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプーリにおいて、
前記貫通孔は、前記プーリの周方向において等角度間隔を隔てて複数形成されてなる
ことを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項５】
前記プーリには前記貫通孔から延伸し前記案内溝の表面に開口して前記貫通孔と前記案内溝の外部とを連通する連通孔が形成されてなる
請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂製プーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の補機を駆動するための駆動力をベルトにより伝達する際に用いられる樹脂製プーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関を搭載した車両においては、機関出力軸に設けられたプーリと、コンプレッサなどの補機の入力軸に設けられたプーリとの間にベルトを巻回し、機関出力軸の回転駆動力をこのベルトを介して補機に伝達するようにしている。こうしたプーリとしては従来、金属製のものが多用されていたが、近年ではその軽量化やコスト削減を図るべく、樹脂製のものも使用されることがある。
【特許文献１】特開２００６―２９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ベルトがプーリによって案内される際には、プーリとベルトとの接触面における摩擦力によってベルトが加熱されたり、ベルトの変形によってベルト自体が発熱したりする。しかし、上述した樹脂製のプーリにあっては、金属製のプーリに比べて熱伝導率が極端に低いことから、ベルトの熱がプーリに対して逃げにくく、ベルトの温度上昇に伴ってベルトが熱劣化するおそれがある。
【０００４】
なお、こうしたベルトの温度上昇、ひいてはベルトの熱劣化を抑制すべく、例えば特許文献１に記載されているように、ベルトが案内されるプーリ溝の底部に放熱空間を設けることでベルトの熱を同放熱空間に対して逃がすようにしたものなども提案されるに至っている。ただしこの場合には、放熱空間の容積、すなわちその放熱能力が制限されることからベルトの熱を十分に逃がすことができず、樹脂製のプーリを採用した際におけるベルトの熱劣化を抑制する上ではなお課題を残すものとなっている。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外周面にベルトを案内するための案内溝が形成された補機駆動用の樹脂製プーリであって、ベルトの温度上昇、ひいてはその熱劣化を抑制することのできる樹脂製プーリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、外周面にベルトを案内するための案内溝が形成された内燃機関の補機駆動用の樹脂製プーリにおいて、前記プーリに、前記案内溝に近接して同プーリの回転軸方向における同プーリの各側面にそれぞれ開口する貫通孔を前記プーリの回転軸取付孔とは別に形成することとしている。
【０００７】
同構成によれば、プーリに貫通孔が形成されていることから、案内溝近傍は貫通孔内を流通する空気によって冷却され、ベルトの温度上昇、ひいてはそれに起因する熱劣化を抑制することができるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の樹脂製プーリにおいて、前記プーリの側面の各開口のうち一方を流入側開口、他方を流出側開口とし、前記流入側開口は前記流出側開口に対し前記プーリの周方向において同プーリが回転する方側に偏倚して位置することとした。
【０００９】
同構成によれば、プーリの回転に伴って貫通孔の流入側開口を通じてより多くの空気を貫通孔に流入させることができ、案内溝近傍の温度を一層低く抑えることができるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の樹脂製プーリにおいて、前記プーリの回転軸方向における同プーリ両側面のうち、前記流入側開口が形成される側面は内燃機関若しくは補機と反対側に位置するようにその回転軸に取り付けられることとした。
【００１１】
通常、プーリの回転軸方向における両側面のうち、内燃機関や補機に対向する側面近傍の温度は、それらが駆動される際に発生する熱などのために、反対側に位置する側面近傍の温度に比べて高くなりやすい。この点、同構成によれば、プーリが回転すると、これに伴って貫通孔内にはより低い温度の空気が流入することとなる。これにより、案内溝近傍の温度をより一層低く抑えることができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂製プーリにおいて、前記貫通孔を、前記プーリの周方向において等角度間隔を隔てて複数形成することとした。
【００１３】
同構成によれば、複数の貫通孔を通じてプーリの温度をその周方向において均一に冷却することができ、ベルトの温度上昇を好適に抑制することができるようになる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂製プーリにおいて、前記プーリに、前記貫通孔から延伸し前記案内溝の表面に開口して同貫通孔と同案内溝の外部とを連通する連通孔を形成することとした。
【００１４】
同構成によれば、貫通孔に流入した空気は連通孔を通じて案内溝の表面から流出するようになる。これにより、プーリに巻回されたベルト、特に外部の空気によっては冷却され難いその内周面を直接冷却することができるようになり、ベルトの温度上昇を一層効果的に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
以下、この発明にかかる樹脂製プーリをコンプレッサ駆動用プーリに具体化した第１の実施の形態について図１〜図３に基づき説明する。
【００１６】
図１は、この実施の形態のプーリについてその正面構造を示した正面図である。
同図１に示されるように、プーリは、樹脂材料によって略環状に形成され、その外周面にはベルトを案内するための案内溝１３が形成されている。この案内溝１３は、プーリの回転軸Ｃ１方向において順に形成される複数の山部と谷部とによって構成されている。また、プーリには、同プーリの径方向において案内溝１３に近接した位置に、複数の貫通孔１４が形成されている。
【００１７】
図２は、プーリの側面図であり、図３は、図１に示したプーリのＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す部分断面図である。
これら各図に示されるように、プーリの中央にはコンプレッサ５０の入力軸５１を挿通して、これにプーリを取り付けるための取付孔１５が形成されている。貫通孔１４は、同プーリの回転軸Ｃ１方向においてコンプレッサ５０と反対側に位置するプーリの第１側面１１、及びコンプレッサ５０の側に位置する第２側面１２の各側面においてそれぞれ開口している。以下では、この第１側面１１の開口を流入側開口１４Ａ、第２側面１２の開口を流出側開口１４Ｂと称する。ここで、図２に示されるように、プーリの周方向における流入側開口１４Ａの位置は流出側開口１４Ｂの位置に対して同プーリが回転する側に偏倚している。また、これら複数の貫通孔１４はプーリの周方向において等角度間隔を隔てて形成されている。すなわち、プーリの第１側面１１において互いに隣接する流入側開口１４Ａは、プーリの周方向において等角度間隔を隔てた位置に形成されるとともに、第２側面１２において互いに隣接する流出側開口１４Ｂについても同様に、プーリの周方向において等角度間隔を隔てた位置に形成されている。
【００１８】
以上説明したこの実施の形態にかかるプーリによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）プーリに、案内溝１３に近接して同プーリの回転軸Ｃ１方向における同プーリの各側面１１，１２にそれぞれ開口する貫通孔１４をプーリの取付孔１５とは別に形成することとした。これにより、案内溝１３近傍は貫通孔１４内を流通する空気によって冷却され、ベルトの温度上昇、ひいてはそれに起因する熱劣化を抑制することができる。
【００１９】
（２）流入側開口１４Ａは流出側開口１４Ｂに対しプーリの周方向において同プーリが回転する方側に偏倚して位置することとした。これにより、プーリの回転に伴って貫通孔１４の流入側開口１４Ａを通じてより多くの空気を貫通孔１４に流入させることができ、案内溝１３近傍の温度を低く抑えることができる。
【００２０】
（３）通常、プーリの回転軸Ｃ１方向における両側面１１，１２のうち、コンプレッサ５０に対向する第２側面１２近傍の温度は、同コンプレッサ５０が駆動される際に発生する熱などのために、反対側に位置する第１側面１１近傍の温度に比べて高くなりやすい。この点、上記実施の形態では、プーリの回転軸Ｃ１方向における両側面１１、１２のうち、流入側開口１４Ａが形成される第１側面１１がコンプレッサ５０と反対側に位置するようにその入力軸５１に取り付けられていることから、プーリが回転すると、これにともなって貫通孔１４内にはより低い温度の空気が流入することとなる。これにより、案内溝１３近傍の温度を低く抑えることができる。
【００２１】
（４）貫通孔１４を、プーリの周方向において等角度間隔を隔てて複数形成することとした。これにより、複数の貫通孔１４を通じてプーリの温度をその周方向において均一に冷却することができ、ベルトの温度上昇を好適に抑制することができる。
＜第２の実施の形態＞
次に、この発明にかかる樹脂製プーリの第２の実施の形態について、図４及び図５を参照して、先の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００２２】
図４は、この発明にかかる樹脂製プーリの第２の実施の形態についてその正面構造を示した正面図であり、図５は、図４に示したプーリのＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す部分断面図である。なお、なお、図４及び図５において、先の図１及び図３に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての重複する説明は割愛する。
【００２３】
これら各図に示されるように、この実施の形態では、プーリに、貫通孔１４から同プーリの径方向に延伸し案内溝１３の表面に開口して同貫通孔１４と同案内溝１３の外部とを連通する連通孔１６を案内溝１３の延びる方向に沿って等間隔を隔てて複数形成するようにしている。このため、貫通孔１４に流入した空気は連通孔１６を通じて案内溝１３の表面から流出し、プーリに巻回されたベルト、特に外部の空気によっては冷却され難いその内周面が直接冷却されるようになる。
【００２４】
以上説明したこの実施の形態にかかるプーリによれば、先の第１の実施の形態の上記（１）〜（４）の効果に加え、更に以下の効果が得られるようになる。
（５）貫通孔１４に流入した空気は連通孔１６を通じて案内溝１３の表面から流出するようになる。その結果、プーリに巻回されたベルト、特に外部の空気によっては冷却され難いその内周面を直接冷却することができるようになり、ベルトの温度上昇を一層効果的に抑制することができる。
【００２５】
なお、この発明にかかるプーリは、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記各実施の形態では、貫通孔１４として断面が円形のものについて例示したが、貫通孔の断面形状はこれに限られるものではなく、他に例えば、図６に示すように、断面長穴形状の貫通孔３４を採用してもよい。ただしこの場合には、コンプレッサ駆動用プーリとして要求される剛性を十分に確保することのできる範囲でその孔断面積を設定することが望ましい。
【００２６】
・上記各実施の形態では、プーリの径方向において貫通孔１４が１つだけ形成されたものについて例示したが、プーリの径方向における貫通孔の数はこれに限られるものではなく、他に例えば、図７に示すように、プーリの径方向において２つの貫通孔４４Ｌ、４４Ｓを形成するようにしてもよい。この場合、図７に示すように、プーリの径方向において外周面側の貫通孔４４Ｌを、取付孔４５側の貫通孔４４Ｓよりも大きく形成するようにすれば、プーリの案内溝近傍をより効果的に冷却することができるようになる。
【００２７】
・上記第２の実施の形態では、各連通孔１６を、プーリの径方向に延伸させ、その延伸方向を貫通孔１４の延びる方向に対して垂直となるように形成したが、連通孔１６の構造はこれに限られるものではなく、例えば貫通孔１４に対して連通孔１６が垂直以外の所定の角度をなすような構成であってもよい。この場合、例えば、連通孔１６をその貫通孔１４側の開口が流入側開口１４Ａ側に偏倚するように傾斜させれば、プーリの回転に伴って流入側開口１４Ａから流入した吸気を、連通孔１６の内部へより円滑に流入させることができるようになる。
【００２８】
・上記各実施の形態のように、貫通孔１４をプーリの周方向において等角度間隔を隔てて複数形成することが、プーリの温度をその周方向において均一に冷却する上では望ましい。しかし、プーリの温度をその周方向において均一に冷却する必要性が低い場合には、プーリの周方向における貫通孔同士の角度間隔も特に限定されず、プーリの周方向における貫通孔同士の角度間隔を不均一にしてもよい。
【００２９】
・上記各実施の形態のように、プーリの回転軸Ｃ１方向における同プーリの両側面１１，１２のうち、流入側開口１４Ａが形成される第１側面１１をコンプレッサ５０と反対側に位置するようにその回転軸である入力軸５１に取り付けることが、貫通孔１４内に、より低い温度の空気を流入させる上では望ましい。しかし、プーリの各側面１１，１２近傍の温度差が無視できるような場合にはコンプレッサ５０の入力軸５１へのプーリの取り付け方向も特に限定しなくてもよい。
【００３０】
・上記各実施の形態のように、流入側開口１４Ａを、流出側開口１４Ｂに対しプーリの周方向において同プーリが回転する方側に変位して位置するようにすることが、貫通孔１４内により多くの空気を流入させる上では望ましい。しかし、プーリの側面における各開口の位置関係はこれに限られるものではなく、流入側開口と流出側開口とをプーリの周方向において同位置に形成するようにしてもよい。この場合であっても、貫通孔の内部に空気を流入させて案内溝近傍を冷却することはできる。
【００３１】
・上記各実施の形態では、樹脂製プーリとして、コンプレッサ駆動用プーリについて例示したが、この発明の樹脂製プーリはこれに限られるものではなく、他に例えば、ウォータポンプを駆動するためのプーリなどにも適用することは勿論可能である。更に、補機に設けられる被駆動側のプーリに限らず、内燃機関の出力軸に設けられる駆動側のプーリにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明にかかるプーリの第１の実施の形態についてその概要を示した正面図。
【図２】同実施の形態にかかるプーリの側面構造、すなわち図１に示したプーリのＰ方向から見た構造を示す側面図。
【図３】図１に示したプーリのＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す部分断面図。
【図４】この発明にかかるプーリの第２の実施の形態についてその概要を示した正面図。
【図５】図４に示したプーリのＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す部分断面図。
【図６】上記実施の形態の変更例にかかるプーリの側面図。
【図７】上記実施の形態の他の変更例にかかるプーリの側面図。
【符号の説明】
【００３３】
１１、３１、４１…第１側面、１２…第２側面、１３…案内溝、１３Ａ…谷部、１４、３４、４４Ｌ、４４Ｓ…貫通孔、１４Ａ…第１開口部、１４Ｂ…第２開口部、１６…連通孔。
【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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