(57)【要約】【課題】ベルトの内周に偏摩耗が生じるのを抑制してベルト寿命が短くなるのを防止することができる樹脂製プーリを提供する。【解決手段】軸受部材１の外周に、繊維状強化材を含有する樹脂組成物を射出成形したプーリ本体５を備える。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から延びる円環部３と、この円環部３に形成された円筒状のリム部２とを有する。リム部２外周の円環部３に対応する部分に、ベルト４を非接触とする環状溝８を形成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状強化材を含有した樹脂を射出成形することにより形成され、円筒状のボス部と、このボス部の外周から径方向外方に延びる円環部と、この円環部の外周部に連続して設けられ、外周面に沿ってベルトを転走させる円筒状のリム部とを同芯に設けた断面略Ｈ型の樹脂製プーリであって、
前記リム部の外周の前記円環部に対応する部分に、当該外周と前記ベルトとを非接触とする環状溝が形成されていることを特徴とする樹脂製プーリ。
【請求項２】
前記環状溝の軸方向の両端縁とリム部の外周面とが曲面によって滑らかに連続している請求項１記載の樹脂製プーリ。
【請求項３】
繊維状強化材を含有した樹脂を射出成形することにより形成され、円筒状のボス部と、このボス部の外周から径方向外方に延びる円環部と、この円環部の外周部に連続して設けられ、外周面に沿ってベルトを転走させる円筒状のリム部とを同芯に設けた断面略Ｈ型の樹脂製プーリであって、
前記リム部の外周の前記円環部に対応する部分に、当該外周と前記ベルトとの接触圧を低減させる微小な環状凹部が形成されていることを特徴とする樹脂製プーリ。
【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等に用いられる樹脂製プーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用エンジンの補機等の回転駆動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、金属製プーリに代わって樹脂製プーリが用いられている。図５に示されるように、前記補機等の回転駆動に用いられる樹脂製プーリ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の外周に一体化さ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円環部１０３と、この円環部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、その円環部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。
【０００３】
前記プーリ本体１０５は、フェノール系樹脂にガラス繊維等の繊維状強化材を含有させた樹脂組成物や、ポリアミド系樹脂からなる樹脂母材に繊維状強化材を含有させた樹脂組成物、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）に繊維状強化材を含有させた樹脂組成物等を射出成形したものが用いられている（例えば、特許文献1参照）。
【０００４】
前記樹脂製プーリ１００は、図６に示すように、ボス部１０６の内周に対応する位置に軸受部材１０１を配置した状態で、ボス部１０６の内周端部の樹脂充填部位１０７から樹脂組成物を充填して射出成形すると同時に軸受部材１０１を一体化させる。このとき、樹脂組成物は矢印１０８で示すように、ボス部１０６から円環部１０３を経て、リム部１０２へと充填される。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記ベルト１０４を前記樹脂製プーリ１００に巻き掛けて転走させると、ある程度の期間が経過した時点で、当該ベルト１０４の内周面のうち特に前記円環部１０３の外方に位置する部分が激しく摩耗し、この摩耗に起因してベルト１０４の寿命が短くなるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、偏摩耗に起因してベルトの寿命が短くなるのを防止することができ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】
【０００８】
本願発明者は、ベルトの内周面のうちの前記円環部に対応する部分の摩耗が激しくなる原因について究明したところ、前記プーリの素材である樹脂組成物に含有された繊維状強化材がベルトを損傷させるためであることを突き止めた。すなわち、樹脂組成物を射出成形する場合、図６に示したとおり、当該樹脂組成物が矢印１０８で示される方向に順次充填されるが、このとき、樹脂組成物に含有されている繊維状強化材は、その長手方向を矢印１０８で示される方向に向けた状態で充填されることになる。このため、リム部１０２のうちの前記円環部１０３の径方向外方部分において、前記繊維状強化材が、その長手方向をベルト転走面１０２ａに対して略直交する方向（矢印１０８ａで示す方向）に向けた状態で配列されることになる。したがって、樹脂製プーリ１００の一定期間の使用に伴ってベルト転走面１０２ａが摩耗すると、前記繊維状強化材の端面がベルト転走面１０２ａから露出して、ベルト１０４を損傷させることが判明した。
【０００９】
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、繊維状強化材を含有した樹脂を射出成形することにより形成され、円筒状のボス部と、このボス部の外周から径方向外方に延びる円環部と、この円環部の外周部に連続して設けられ、外周面に沿ってベルトを転走させる円筒状のリム部とを同芯に設けた断面略Ｈ型の樹脂製プーリであって、前記リム部の外周の前記円環部に対応する部分に、当該外周と前記ベルトとを非接触とする環状溝が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成の樹脂製プーリによれば、前記リム部の外周の前記円環部に対応する部分に設けた環状溝によって、当該リム部の外周とベルトとを非接触状態にすることができるので、リム部のうちの前記円環部に対応する部分に配列された繊維状強化材の端面によってベルトの内周が損傷するのを抑制することができる。
【００１１】
前記環状溝の軸方向の両端縁とリム部の外周面とは、曲面によって滑らかに連続しているのが好ましい。これにより、前記環状溝とその両側のリム部の外周面との境界部分によって、ベルトに集中応力が生じるのを防止することができる。このため、ベルトの損傷をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明の他の樹脂製プーリは、繊維状強化材を含有した樹脂を射出成形することにより形成され、円筒状のボス部と、このボス部の外周から径方向外方に延びる円環部と、この円環部の外周部に連続して設けられ、外周面に沿ってベルトを転走させる円筒状のリム部とを同芯に設けた断面略Ｈ型の樹脂製プーリであって、前記リム部の外周の前記円環部に対応する部分に、当該外周と前記ベルトとの接触圧を低減させる微小な環状凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この樹脂製プーリによれば、前記微小な環状凹部によってリム部の外周とベルトとの接触圧力を低減させることができるので、リム部のうちの前記円環部に対応する部分に配列された繊維状強化材の端面によってベルトの内周が損傷するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の樹脂製プーリによれば、樹脂に含有された繊維状強化材によって円環部に対応するベルト部分が損傷するのを抑制することができるので、ベルトの寿命が短くな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】
【００１５】
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の外周側に一体化されたプーリ本体５とを備えている。
【００１６】
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円環部３と、この円環部３の外周部に連続する円筒状のリム部２とを同芯に設けた断面略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。
【００１７】
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。
【００１８】
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の外周側とが接合されている。
前記円環部３は断面が矩形の環状体であり、その軸方向幅Ｂ（図２参照）は、リム部２の軸方向幅に対して十分に狭くなっている。
【００１９】
リム部２は、円環部３と直交した状態で設けられており、図２に示すように、その外周面には、前記円環部３に対応する部分に、つまり前記円環部３の径方向外方に位置する部分に環状溝８が形成されている。
この環状溝８は、リム部２の外周面とベルト４の内周面とを非接触状態に維持できる程度の深さのものであり、その底面の形状は図１の場合凹曲面に形成されている。また、前記環状溝８の軸方向幅Ａは円環部３の軸方向幅Ｂとほぼ同じ寸法かそれ以下の寸法に設定されている。さらに、前記環状溝８の軸方向両端縁は、曲面Ｒによりベルト転走面２ａに対して滑らかに連続させてある。
【００２０】
前記樹脂製プーリＰは、軸受部材１を図示しない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７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インサート成形により、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とを一体化させている。なお、前記樹脂充填部位７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６ｃ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。
【００２１】
前記の構成の樹脂製プーリＰによれば、前記リム部２の外周の前記円環部３に対応する部分に設けた環状溝８によって、当該リム部２のベルト転走面２ａとベルト４とを非接触状態に維持することができるので、前記リム部２のうちの前記円環部３に対応する部分に配列された繊維状強化材の端面が露出した場合でも、当該端面によってベルト４の内周が損傷するのを抑制することができる。このため、ベルト４の長寿命化を図ることができる。また、前記環状溝８の軸方向両端縁を、曲面Ｒによりベルト転走面２ａに対して滑らかに連続させてあるので、環状溝８とその両側のベルト転走面２ａとの境界部分とベルト４との接触によって当該ベルト４に集中応力が生じるのを防止することができる。このため、ベルト４の損傷をより効果的に抑制することができる。
【００２２】
図３は本発明の他の実施の形態を示す要部拡大断面図である。この実施の形態にかかる樹脂製プーリＰが、図１に示す樹脂製プーリＰと相違する点は、前記環状溝８に変えて微小な環状凹部９を形成した点である。この環状凹部９は、ベルト転走面２ａとベルト４との接触状態を維持しつつ両者の接触圧を低減させるものであり、その断面形状は、両端縁から中央に向かって径方向内方へ漸次傾斜する二等辺三角形形状のものである。この環状凹部９の最深部の深さｄ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。
【００２３】
この樹脂製プーリＰによれば、前記微小な環状凹部９によって、リム部２のベルト転走面２ａとベルト４との接触圧を低減することができるので、前記リム部２のうちの前記円環部３に対応する部分に配列された繊維状強化材の端面が露出した場合でも、当該端面によってベルト４の内周が損傷するのを抑制することができる。また、この樹脂製プーリＰは、プーリ本体５の剛性を維持することができるので、高負荷が作用する樹脂製プーリＰに特に好適に適用される。
【００２４】
なお、本発明の樹脂製プーリは、前記した実施の形態に限定されるものではなく、例えば環状溝８の断面を略台形断面とすること（図４参照）、環状凹部９の断面形状を凹湾曲形状にすること等、種々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を構成しない樹脂製プーリにも適用して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】本発明の他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図５】従来の樹脂製プーリを示す断面図である。
【図６】図５に示す樹脂製プーリのプーリ本体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    軸受部材
２    リム部
２ａ  ベルト転走面
３    円環部
４    ベルト
５    プーリ本体
６    ボス部
８    環状溝
９    環状凹部
Ｐ    樹脂製プーリ
【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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