(57)【要約】【課題】ベルト転走面にクラックや割れが生じるのを防止することができる樹脂製の平プーリを提供する。【解決手段】軸受部材１の外周に設けられ、樹脂により形成されたプーリ本体５は、軸受部材１に固着した円筒状のボス部６と、このボス部６から延びる支柱部３と、この支柱部３に形成された円筒状のリム部２とを有する。ここで、ベルト転走面２ａは、その外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次小さくなる凹面形状に形成されるものとする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂により形成され、外周のベルト転走面に沿ってベルトを転走させる円筒状のリム部と、このリム部の内周の軸方向中央部から径方向内方に延びる支柱部と、を備えた樹脂製の平プーリであって、
前記ベルト転走面は、その外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次小さくなる凹面形状であることを特徴とする樹脂製の平プーリ。
【請求項２】
前記ベルト転走面の軸方向断面形状は凹曲線である請求項１に記載の樹脂製の平プーリ。
【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等に用いられる樹脂製の平プーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用エンジンの補機等に用いられるプーリ類としては、小型軽量化や低コスト化等の要請から、金属製の平プーリに代わって樹脂製の平プーリが用いられている。図４に示されるように、前記補機等に用いられる樹脂製の平プーリ１００は、一般に、金属製の玉軸受等の軸受部材１０１と、この軸受部材１０１の外周に一体的に取り付けられた環状のプーリ本体１０５とを備えている。このプーリ本体１０５は、軸受部材１０１の外周に固着された円筒状のボス部１０６と、このボス部１０６から径方向外方に延びる支柱部１０３と、この支柱部１０３の外周に連続する円筒状のリム部１０２とを有しており、前記リム部１０２の外周のベルト転走面１０２ａに、ベルト１０４が巻き掛けられる。
また、前記プーリ本体１０５は、その支柱部１０３の軸方向幅がリム部１０２の軸方向幅よりも狭い断面略Ｈ型になっている（例えば、特許文献1参照）。
【０００３】
前記ベルト転走面１０２ａは、図５に示すように、その外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次大きくなる凸型クラウニング形状となっている。この凸型クラウニング形状によって、ベルト１０４をベルト転走面１０２ａの軸方向中央部に案内することができ、ベルト１０４が軸方向にずれてベルト転走面１０２ａから外れてしまうのを防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３１７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記ベルト１０４を前記樹脂製の平プーリ１００に巻き掛けて転走させると、ベルト転走面１０２ａのうち特に前記支柱部１０３の外方に位置する部分、すなわち前記凸型クラウニング形状のベルト転走面１０２ａの軸方向中央部に応力が集中するので、長時間の使用に伴い、当該ベルト転走面１０２ａの軸方向中央部のクラックや割れ耐性
が低下するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ベルト転走面にクラックや割れが生じるのを防止することができる樹脂製の平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】
本発明に係る樹脂製の平プーリは、樹脂により形成され、外周のベルト転走面に沿ってベルトを転走させる円筒状のリム部と、このリム部の内周の軸方向中央部から径方向内方に延びる支柱部と、を備えた樹脂製の平プーリであって、前記ベルト転走面は、その外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次小さくなる凹面形状であることを特徴としている。
【０００８】
このような構成の樹脂製の平プーリによれば、前記ベルト転走面がその外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次小さくなる凹面形状であり、前記支柱部の外周に対応するリム部の外周部分とベルトとの接触圧を低減させて当該リム部の外周部分に応力集中が生じるのを防止することができるので、当該リム部の外周部分にクラックや割れが生じるのを抑制することができる。
【０００９】
また、前記ベルト転走面の軸方向断面形状は凹曲線であることが好ましい。この場合、凹曲線であることにより、ベルト転走面に角が形成されないので、より確実に応力集中を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の樹脂製の平プーリによれば、支柱部の外周に対応するリム部の外周部分にクラックや割れが生じるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂製の平プーリＰを示す断面図である。同図に示すように、前記樹脂製の平プーリＰは、玉軸受からなる軸受部材１と、この軸受部材１の外輪１１の外周側に一体的に取り付けられたプーリ本体５とを備えている。
【００１２】
プーリ本体５は、軸受部材１の外輪１１に固着された円筒状のボス部６と、このボス部６の軸方向中央部から径方向外方に延びた支柱部３と、この支柱部３の外周部に連続する円筒状のリム部２とを同心に設けた断面略Ｈ型のものであり、前記リム部２の外周面にはベルト４を転走させるためのベルト転走面２ａが構成されている。
【００１３】
また、プーリ本体５は、耐熱性や機械的強度を考慮して、フェノール系樹脂の他、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド系樹脂からなる合成樹脂母材に、ガラス繊維等の繊維状強化材を１５〜４０重量％含有させた強化ナイロン、又は硫化ソーダとパラジクロロベンゼンとの合成により得られるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）に、無機系強化材（無機系の繊維やフィラー）等の繊維状強化材を含有させた合成樹脂からなる樹脂組成物で形成されている。
【００１４】
前記ボス部６の両端部には、径方向内方に突出する鍔部６ａが設けられており、この二つの鍔部６ａ間に構成される凹部６ｂに、前記軸受部材１の外輪１１の一部が導入されているとともに、当該凹部６ｂの内面と前記外輪１１の外周面１ａ及び端面１ｂの外周側とが互いに密着している。
【００１５】
前記支柱部３は断面が矩形の環状体であり、リム部２の内周の軸方向中央部から径方向内方に延びている。また、支柱部３の軸方向幅Ｂ（図２参照）はボス部６からリム部２に渡って同幅であり、リム部２の軸方向幅に対して十分に狭くなっている。なお、支柱部３の軸方向幅Ｂは、ベルト４からの力に十分な剛性を有する幅に設定されている。
【００１６】
図２（ａ）は、リム部２にベルト４を巻き掛ける前のプーリ本体５を示している。同図に示すように、リム部２は、支柱部３と直交した状態で設けられており、その外周面（ベルト転走面２ａ）全体は、その外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次小さくなる凹面形状であり、その軸方向断面は図示のような凹型クラウニング形状（凹曲線）となっている。図２（ｂ）は、リム部２にベルト４を巻き掛けた後のプーリ本体５を示している。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベルト転走面２ａの凹型クラウニング形状の曲率は、リム部２にベルト４を巻き掛けて転送させたときにリム部２の、支柱部３によって支えられていない部分が若干径方向内方へ撓んで、これによりリム部２のベルト転走面２ａとベルト４の内周面４ａの全面とが接触し、当該ベルト４からの力が内周面４ａ全面に渡って均一にベルト転走面２ａに伝わるように設定されている。また、凹型クラウニング形状の最深部の深さａは、例えば０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは１．０〜１．５ｍｍに設定されている。
【００１７】
前記樹脂製の平プーリＰは、軸受部材１を金型のキャビティ（図示省略）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、加熱軟化した前記樹脂組成物を射出圧を加えながらキャビティ内に充填するいわゆる射出成形により、プーリ本体５を成形すると同時に当該プーリ本体５と前記軸受部材１とを一体的に取り付けている。なお、前記樹脂充填部位は、前記ボス部６に設けられた鍔部６ａの内周側の外側角部に対応させて、周方向に位相をずらした状態で複数箇所設けられている。
【００１８】
前記構成の樹脂製の平プーリＰによれば、ベルト転走面２ａの全面が、その外径が軸方向の両端部から中心に向って漸次小さくなる凹面形状となっており、前記支柱部３の外周に対応するリム部２のベルト転走面２ａ部分とベルト４との接触圧を低減することができるので、当該支柱部３の外周に対応するリム部２のベルト転走面２ａの軸方向中央部分への応力集中を緩和することができる。このため、前記ベルト転走面２ａの軸方向中央部分からクラックや割れが生じるのを防止することができる。さらに、このクラックや割れが生じ難くなるため、従来のようにベルト４からの力に対するリム部２の剛性を高める必要がなく、当該リム部２の厚みを薄くしてプーリ本体５の軽量化を図ることができる。
さらに、ベルト４とベルト転走面２ａとの接触圧が均一となるため、これによってプーリ本体５の傾きやベルト４の斜走も防止することができる。さらに、凹面形状の軸方向断面は凹曲線となるようにしたので、ベルト転走面２ａに角が形成されず、より確実に応力集中を防止することができる。
【００１９】
図３は、本発明の他の実施形態を示すプーリ本体１５の拡大断面図である。なお、この図はリム部１２にベルト４を巻き掛ける前の状態を示している。このプーリ本体１５の基本的構造は、ベルト転走面１２ａの形状以外は図１のプーリ本体５と同じであり、同一部分に同一の参照符号を付している。この実施の形態にかかるプーリ本体１５が、図１に示すプーリ本体５と相違する点は、前記凹型クラウニング形状に変えて断面形状において直線的な傾斜により凹部１０を形成した点である。
【００２０】
この凹部１０は、支柱部３の外周に対応するベルト転走面１２ａ部分とベルト４との接触圧を低減させるものである。また、凹部１０の断面形状は、軸方向の両端部から中心に向かって径方向内方へ直線的に漸次小さくなる二等辺三角形形状（いわば大きく開いたＶ字状）のものであり、その軸方向の中央部の最深部は曲面Ｒになるよう形成されている。なお、この凹部１０の最深部の深さｂは、例えば０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは１．０〜１．５ｍｍに設定されている。
【００２１】
この樹脂製の平プーリＰによっても、前記微小な凹部１０によって、ベルト転走面１２ａの全面が、軸方向の両端部から中心に向かって径方向内方へ直線的に漸次小さくなる二等辺三角形形状となっており、前記凹型クラウニング形状の場合と同様に、支柱部３の外周に対応するリム部１２のベルト転走面１２ａの軸方向中央部分への応力集中を緩和することができる。このため、前記ベルト転走面１２ａの軸方向中央部分からクラックや割れが生じるのを防止することができる。さらに、このクラックや割れが生じ難くなるため、従来のようにベルト４からの力に対するリム部１２の剛性を高める必要がなく、当該リム部１２の厚みを薄くしてプーリ本体５の軽量化を図ることができる。
さらに、ベルト４とベルト転走面１２ａとの接触圧が均一となるため、これによってプーリ本体１５の傾きやベルト４の斜走も防止することができる。さらに、凹部１０の最深部を曲面Ｒとなるようにしたので、ベルト転走面１２ａに角が形成されず、より確実に応力集中を防止することができる。
【００２２】
なお、本発明の樹脂製の平プーリＰは、前記した実施の形態に限定されるものではなく、リム部２のベルト転走面２ａの凹型クラウニング形状の曲率はベルト４からの力に応じて適宜変更して実施することができる。
また、この発明は、軸受部材１に取り付けられない樹脂製の平プーリにも適用して実施することができる。また、前記支柱部３は円環状であったが、放射状に複数設けられた円柱状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１におけるプーリ本体を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図４】従来の樹脂製の平プーリを示す断面図である。
【図５】図４に示す樹脂製の平プーリのプーリ本体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      軸受部材
２      リム部
２ａ    ベルト転走面（外周面）
４      ベルト
５      プーリ本体
１２    リム部
１２ａ  ベルト転走面（外周面）
１５    プーリ本体
Ｐ      樹脂製の平プーリ
【図１】
2008256176.tif 000003
【図２】
2008256176.tif 000004
【図３】
2008256176.tif 000005
【図４】
2008256176.tif 000006
【図５】
2008256176.tif 000007