(57)【要約】【課題】  樹脂プーリ用インサート金具が有する諸特性を損なわずに、機械的強度や外観に優れた樹脂プーリ用インサート金具を低コストにて製作可能なインサート金具及び該インサート金具をインサート成形してなる樹脂プーリを提供すること。【解決手段】  円筒状の金具であって、前記金具の外周面に、周方向に沿って形成された第１の溝と、周方向に対し傾斜した方向に沿って形成された第２の溝とを有し、好ましくは前記第１の溝及び第２の溝の幅が０．５〜５ｍｍ、深さが０．５〜５ｍｍであり、更に好ましくは、前記第１の溝及び第２の溝の断面形状が略半円形である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の樹脂プーリ用インサート金具であって、前記金具の外周面に、周方向に沿って形成された第１の溝と、周方向に対し傾斜した方向に沿って形成された第２の溝とを有することを特徴とする樹脂プーリ用インサート金具。
【請求項２】
前記第１の溝及び第２の溝の幅が０．５〜５ｍｍ、深さが０．５〜５ｍｍである請求項１に記載の樹脂プーリ用インサート金具。
【請求項３】
前記第１の溝及び第２の溝の断面形状が略半円形である請求項１又は２に記載の樹脂プーリ用インサート金具。
【請求項４】
前記樹脂プーリ用インサート金具が冷間圧造用炭素鋼製である請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂プーリ用インサート金具。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の樹脂プーリ用インサート金具をインサート成形してなることを特徴とする樹脂プーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂プーリ用インサート金具及び該インサート金具をインサート成形してなる樹脂プーリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プーリの代表的なものとして四輪自動車操舵装置のパワーステアリング用プーリがある。パワーステアリング用プーリは、その使用環境から耐熱性、耐摩耗性、耐オイル性や特に高低温雰囲気中の機械的強度が要求される事から、従来主として金属製プーリが用いられて来た。しかし、金属製プーリは重量が重い、加工に時間がかかる、コストが高い等の問題が有る。
一方、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂にガラス繊維等の基材を配合した成形材料は、耐熱性、耐薬品性、機械的強度等、種々の点において優れており、近年、低コスト化や軽量化を目的として、自動車分野を始めとする各種金属部品の代替材料としての需要が高まって来ている。このような樹脂製プーリにインサートされるインサート金具の形状に関して多くの技術が公開されている（例えば、特許文献１、２参照）。
しかし、従来のインサート金具では、インサート金具の基本性能であるところの樹脂プーリとの回転防止のために金具外周にセレーション形状の溝を設け、また抜け防止のために金具中央部に凹形状の溝を設けているが、加工時間が掛かる事からコストアップになっていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５５９２０号公報
【特許文献２】特開平１１−３００７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、樹脂プーリ用インサート金具の基本性能を損なう事なく上記のような問題点を解決するため種々の形状を検討して来た結果なされたものであり、その目的とするところは、樹脂プーリとの回り止めと抜け止めの機能を両立させた形状のラセン溝を設ける事により、樹脂プーリの生産状況に応じた金具調達方法を選択できる樹脂プーリ用インサート金具及び該インサート金具をインサート成形してなる樹脂プーリを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記（１）〜（５）に記載の本発明により達成される。
（１）円筒状の樹脂プーリ用インサート金具であって、前記金具の外周面に、周方向に沿って形成された第１の溝と、周方向に対し傾斜した方向に沿って形成された第２の溝とを有することを特徴とする樹脂プーリ用インサート金具。
（２）上記第１の溝及び第２の溝の幅が０．５〜５ｍｍ、深さが０．５〜５ｍｍである上記（１）に記載の樹脂プーリ用インサート金具。
（３）上記第１の溝及び第２の溝の断面形状が略半円形である上記（１）又は（２）に記載の樹脂プーリ用インサート金具。
（４）上記樹脂プーリ用インサート金具が冷間圧造用炭素鋼製である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の樹脂プーリ用インサート金具。
（５）上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の樹脂プーリ用インサート金具をインサート成形してなることを特徴とする樹脂プーリ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に従えば、従来のインサート金具では困難であった樹脂プーリの小ロット生産時においても回転防止溝及び抜け防止溝を含めた全切削によるインサート金具製作が可能となる。よって本発明により得られた樹脂プーリ用インサート金具は、従来のインサート金具に比較して低コストで製作でき、優れた特性を有する樹脂プーリとして種々の用途に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の樹脂プーリ用インサート金具について説明する。
本発明は、円筒状の樹脂プーリ用インサート金具であって、前記金具の外周面に、周方向に沿って形成された第１の溝と、周方向に対し傾斜した方向に沿って形成された第２の溝とを有することを特徴とする樹脂プーリ用インサート金具、及び、該インサート金具をインサート成形してなる樹脂プーリである。
【０００８】
図１は、本発明における樹脂プーリの形状（一例）を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
樹脂プーリ１にはインサート金具２が樹脂プーリ１の中央部にインサート成形されている。
【０００９】
図２は、本発明におけるインサート金具２を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は側面図である。３はパワーステアリングポンプの軸を圧入する穴である。第１の溝４はインサート金具２の外周面に、周方向に沿って形成された溝で、成形時に樹脂が溝に入り込むことにより、樹脂プーリ１１から上下方向へのインサート金具２の抜けを防止することを目的としている。また、第２の溝５はインサート金具２の外周面に、周方向に対し傾斜した方向に形成された溝で、樹脂プーリ１から回転方向へのインサート金具２の抜けを防止することを目的としている。                      
【００１０】
図２における第１の溝４は、第２の溝５の上部に形成されているが、特に限定されず、第２の溝の下部に形成されても上下方向への抜けを防止する機能を有している。
また、第２の溝５は図２においてはインサート金具２の外周に１周のみ形成されているが、特に限定されず、複数の溝を有していてもかまわない。また、第１の溝４と第２の溝５が一部で交差していても抜け防止機能に支障の無い限りかまわない。
【００１１】
第１の溝４及び第２の溝５の幅は、０．５〜５ｍｍが好ましく、更に好ましくは１〜３ｍｍである。前記下限値未満では、溝に樹脂が入り込む量が少なく上下方向及び回転方向への抜け防止効果が減少することがある。前記上限値を超えると、インサート金具２の機械的強度が弱くなる可能性がある。
また、第１の溝及び第２の溝の深さは０．５〜５ｍｍが好ましく、更に好ましくは１〜３ｍｍである。前記下限値未満では、溝に樹脂が入り込む量が少なく上下方向及び回転方向への抜け防止効果が減少することがある。前記上限値を超えると、インサート金具２の機械的強度が弱くなる可能性がある。
【００１２】
図２における第１の溝４及び第２の溝５の断面形状は、略半円形であるが、特に限定されるものではなく、例えば、半長円形、半楕円形、四角形等の形状に加工してもかまわない。略半円形とすると、溝の加工を簡易に行うことができる。
【００１３】
本発明においてインサート金具に用いられる材質は特に限定されないが、冷間圧造用炭素鋼を用いる事が好ましい。冷間圧造用炭素鋼を用いる事によりインサート金具製作時に冷間加工が容易となり様々な金具加工方法が選択可能となる。
【００１４】
成形時には、前記インサート金具を成形金型本体のキャビティ内に組み込み、成形後は成形体と一体化した状態で取り出す。ここで用いられる成形方法は特に限定しないが、樹脂プーリ全体に均一な圧力を掛けられウエルドが発生しない圧縮成形法が好ましい。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明で樹脂プーリを成形する実施例に基づき具体的に説明する。
使用した成形材料は、ガラス繊維を主基材とするフェノール樹脂成形材料で樹脂プーリの形状は大略図１のとおりである。
樹脂プーリ成形体１の寸法は、外径１４５ｍｍ、高さ３０ｍｍである。中央部に外径３１ｍｍ、高さ２１ｍｍのインサート金具２がインサートされておりその外側に径約３０ｍｍの穴が９０°毎に４個形成されている。
【００１６】
１．インサート金具２の製作
冷間圧造用炭素鋼を使用して以下の工程によりインサート金具２を製作した。
（１）素材準備
三紘製作所社製（品番Ｇ−３４４５）外径３２ｍｍ、内径１６ｍｍのパイプ材を準備した。
（２）外周加工
外周面を切削加工によって外径３１ｍｍに仕上げた。
（３）端面加工
端面を切削加工した。
（４）外周溝加工
外周面に周方向に沿って形成される第１の溝４と、周方向に対して傾斜した方向に沿って形成される第２の溝であるラセン溝５を切削加工によって巾Ｒ１．５ｍｍ、深さ１．５ｍｍに仕上げた。
（５）内径加工
内径切削加工によって内径１６．５ｍｍに仕上げた。
（６）切断
切断加工によって全長２１．５ｍｍに仕上げた。
（７）端面加工
端面を切削加工によって加工し、全長２１ｍｍに仕上げた。
（８）メッキ加工
メッキ加工を施した。
（９）インサート金具２の寸法：外径３１ｍｍ、内径１６．５ｍｍ、全長２１ｍｍ（図２）
（10）ラセン溝緒元：巾Ｒ１．５ｍｍ、深さ１．５ｍｍ、ピッチ７ｍｍ（図２）
【００１７】
２．樹脂プーリ成形体１の製作
上記で得られたインサート金具２を金型本体内にインサートとして組み込み、温度１７５℃、圧力１０ＭＰａ、硬化時間３００秒間の条件にて圧縮成形した。型開き後、突き出しにより樹脂プーリ成形体１とともにインサート金具２を金型本体より取り出した。
【００１８】
３．評価
得られた樹脂プーリ成形体１について外観、成形作業性、樹脂プーリの機械強度であるインサート金具２との回転トルク、抜け強度を測定し評価したところ以下に示すように良好な外観を有し、成形作業性においても優れていた。
【００１９】
（評価方法と結果）
（１）外観
成形された樹脂プーリを目視にて評価した。インサートされたインサート金具２周囲は欠け等の損傷も無く、成形体全体が良好な外観を有していた。
（２）成形作業性
成形作業性については、成形時にインサート金具２を金型本体にインサートする時のハンドリングの容易さにて評価した。金具のインサートに要する時間はわずか数秒であり、成形作業性は良好な結果であった。
（３）樹脂プーリ１とインサート金具２の回転トルクと抜け強度
樹脂プーリ成形体１との回転トルクについてはインサート金具２の中央穴にキー溝を設け、そこに専用治具を差し込んだ形で樹脂プーリ１を固定して、専用治具を回転させインサート金具２が回り出すまでの保持力を測定した。
また、樹脂プーリ成形体１からのインサート金具２の抜け強度については、樹脂プーリ１を固定した状態でインサート金具２を強度試験機で押し、樹脂プーリ１が破壊する時の荷重を測定した。
回転トルクと抜け強度の測定結果は、以下に示すような測定結果となり、樹脂プーリに要求されている機械的強度を十分クリアーしていた。
回転トルク：２５０Ｎｍ、抜け強度：１０ｋＮ
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の樹脂プーリ用インサート金具は、回転と抜け防止用の溝を前切削によって製作でき、小ロット生産時においても低コストで優れた特性を持つ樹脂プーリに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の樹脂プーリの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明のインサート金具を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  樹脂プーリ
２  インサート金具
３  軸圧入穴
４  第１の溝
５  第２の溝（ラセン溝）
【図１】
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【図２】
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